1 Friday, February 2, 2018
Вещество Концентрация Слюна: Вода 994 г/л p. H от 5, 6 до 7, 6. Белки 1, 4— 6, 4 г/л 98, 5 % и более - вода, Муцин 0, 9— 6, 0 г/л соли, муцин (гликопротеины, формирует и Холестерин 0, 02— 0, 50 г/л Глюкоза 0, 1— 0, 3 г/л склеивает пищевой комок), 0, 01— 0, 12 г/л лизоцим (гидролиз муреина кл. стенок Аммоний Мочевая кислота 0, 005— бактерий), 0, 030 г/л ферменты амилаза и мальтаза, Соли натрия 6— 23 ммоль/л а также другие ферменты, некоторые Соли калия 14— 41 ммоль/л витамины. Состав секрета слюнных желез меняется Соли кальция 1, 2— 2, 7 ммоль/л Соли магния 0, 1— 0, 5 ммоль/л в зависимости от характера Хлориды 5— 31 ммоль/л раздражителя. Гидрокарбонаты 2— 13 ммоль/л Мочевина 140— 750 ммоль/л Friday, February 2, 2018
α-Амилаза (амилаза слюнных желез и амилаза поджелудочной железы) – кальций-зависимый фермент. Гидролизует крахмал до олигосахаридов различной длины. У животных α-амилаза является основным пищеварительным ферментом. Активность α-амилазы оптимальна при нейтральной p. H 6, 7 -7, 0. Мальтаза —гидролиз мальтозы на две молекулы глюкозы. { Структура амилазы слюнных желез. Катион кальция показан жёлтым цветом, анион хлора - Friday, February 2, 2018 зелёным. жёлтым цветом, анион хлора - зелёным.
Желудок (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) дно желудка, большая кривизна, тело, нижний полюс желудка, привратниковая (пилорическая) часть, отверстие привратника, угловая вырезка, малая кривизна, складки слизистой оболочки
• Объём пустого желудка составляет около 500 мл. После принятия пищи он обычно растягивается до 1 литра, но может увеличиться и до 4 х литров. • Размеры желудка зависят от типа телосложения и степени наполнения. Умеренно наполненный желудок имеет длину 2426 см, наибольшее расстояние между большой и малой кривизной не превышает 10 -12 см, а передняя и задняя поверхности отделены друг от друга примерно на 8 -9 см. • У пустого желудка длина 18 -20 см, расстояние между большой и малой кривизной 7 -8 см, задняя и передняя стенки соприкасаются.
Стенка желудка образована 3 мя оболочками: слизистой, мышечной и серозной. • 1. Слизистая оболочка (СО) Образует продольные складки, поля, ямочки. Состоит из 4 х слоев: эпителия, собственной пластинки, мышечной пластинки и подслизистой основы. • а) эпителий Однослойный столбчатый железистый, одинаков во всех отделах желудка. Все его клетки секретируют слизь, покрывающую СО непрерывным слоем толщиной 0, 5 мм (защита от механических повреждений и желудочного сока, повреждается алкоголем и аспирином). гидрокарбонат НСО 3ˉ, диффундирующий в слизь, нейтрализует соляную кислоту. Для секреции ферментов и соляной кислоты в просвет желудка в слое слизи формируются временные каналы. Полностью обновляется в течение 1 -3 суток. • б) собственная пластинка Образована РВСТ с большим количеством кровеносных и лимфатических сосудов, содержит диффузные скопления лимфоидной ткани и отдельные лимфатические узелки. В виде тонких прослоек проходит между железами желудка, занимающими основную часть этого слоя. • в) мышечная пластинка слизистой оболочки Состоит из трех слоев, образованных гладкой мышечной тканью: внутреннего и наружного кольцевых и среднего — продольного. От мышечной пластинки отдельные мышечные клетки отходят в соединительную ткань собственной пластинки слизистой оболочки. Сокращение мышечных элементов слизистой оболочки обеспечивает ее подвижность, а также способствует выведению секрета из желез желудка. • г) подслизистая основа Образована РВСТ с множеством эластических волокон, в которой располагаются крупные сосуды и подслизистое нервное сплетение. Участвует в образовании желудочных складок.
2. Мышечная оболочка • Образована тремя толстыми слоями гладкой мышечной ткани: внутренним косым, средним кольцевым (наиболее развит в области привратника, образует сфинктер) и наружным продольным. Между мышечными слоями располагаются прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани и элементы межмышечного нервного сплетения. 3. Серозная оболочка • Образована слоем мезотелия и подлежащей соединительной тканью.
Железы желудка (Около 15 млн. ) - простые трубчатые разветвленные; подразделяются на кардиальные, собственные (фундальные) и пилорические. 1. кардиальные (в кардиальном отделе) - трубчатые, с сильно разветвленными концевыми отделами. Содержат слизистые клетки, которые вырабатывают слизь, гидрокарбонаты и хлориды калия и натрия. Встречаются также отдельные главные, париетальные и эндокринные клетки (см. ниже). 2. собственные (фундальные) железы - располагаются в теле и дне желудка и численно преобладают над другими типами желез. Группами по 3 -7 впадают в небольшие желудочные ямки. Имеют вид узких трубок, слабо разветвленных у основания. В них выделяют суженную шейку, удлиненное тело и дно. Состоят из клеток 4 х типов: главных, париетальных (обкладочных), шеечных и эндокринных. • а) главные клетки - наиболее многочисленны в нижней части и дне железы. ЦП содержит много ш. ЭПС, хорошо развитый КГ, в котором образуются крупные секреторные вакуоли (содержат пепсиноген и другие проферменты), накапливающиеся в апикальной части клетки и выделяющиеся в просвет железы. В просвете желудка пепсиноген под влиянием среды превращается в пепсин. • б) париетальные (обкладочные) клетки - преобладают в верхней части железы. Крупнее главных. В ЦП много крупных мотохондрий и особые внутриклеточные секреторные канальцы в виде узких щелей, в которые обращены многочисленные микроворсинки. По периферии канальцев располагается тубуло-везикулярный комплекс - система мембранных пузырьков и трубочек (резерв мембраны, содержащей ионные насосы), которые сливаются с канальцами при активной секреции.
Париетальные клетки: • через апикальный полюс секретируют ионы водорода и хлора, это обеспечивает: 1) разрушение белков; 2) превращение пепсиногена в пепсин и оптимум p. H для активности последнего; Превращение пепсиногена в пепсин происходит в результате отщепления пепсином с Nkонцевого участка пепсиногена нескольких пептидов. 3) угнетение роста патогенных микроорганизмов. • Через базальную мембрану париетальная клетка выделяет ионы гидрокарбоната, которые капиллярами собственной пластинки приносятся к базальной поверхности покровных клеток, транспортирующих их в слизь, где они нейтрализуют соляную кислоту. Также париетальные клетки синтезируют и выделяют антианемический фактор, образующий в желудке комплекс с витамином В 12, который далее всасывается в подвздошной кишке и необходим для нормального кроветворения. При недостаточности этого фактора (в результате аутоимунного повреждения париетальных клеток или после удаления желудка) развивается анемия. • Секреция париетальных клеток стимулируется гистамином, гастрином и ацетилхолином.
Переносчики ионов в париетальной клетке желудка Н+, К+-АТФаза на апикальной мембране клетки выводит водородный ион из клетки, а ион калия поступает внутрь клетки. Париетальные клетки секретируют соляную кислоту с р. Н около 0. 8, тогда как р. Н самой клетки составляет 7. 2. На каждый секретируемый водородный ион образуется гидроксид-ион (ОН–), который реагирует с СО 2 (реакция катализируется карбоангидразой) с выделением гидрокарбоната и Н 2 О. Внутриклеточный гидрокарбонат на базолатеральном участке мембраны обменивается клеткой на внеклеточный Сl–, что увеличивает содержание внутриклеточного хлора, который транспортируется к апикальному участку мембраны и секретируется вместе с водородом, образуя НСl.
• Стимуляция секреции кислоты осуществляется посредством как нервных, так и гуморальных механизмов и традиционно делится на три фазы. Данное деление на фазы связано не с самими механизмами стимуляции, а с источниками этой стимуляции или ингибирования секреции. Сложнорефлекторная фаза секреции желудочного сока вызывается видом, запахом и вкусом пищи и происходит через влияние блуждающего нерва на париетальные клетки. Желудочная фаза секреции осуществляется механическим растяжением желудка пищей, которое воспринимается специальными рецепторами растяжения в стенке желудка и реализуется через рефлекторную дугу, включающую блуждающий нерв. На секрецию в данной фазе влияют компоненты пищи: пептиды, аминокислоты, кофеин, этанол, кальций, которые стимулируют выработку гастрина — сильнейшего гуморального стимулятора секреции соляной кислоты. Кишечная фаза секреции желудочного сока связана с растяжением тонкой кишки химусом, а также с циркулирующими в крови аминокислотами. • Под влиянием пепсина происходит начальный этап переваривания белков в желудке, особенно разрушение коллагена. Пептиды, образующиеся при расщеплении белков пепсином, стимулируют выработку гастрина и холецистокинина, что является важным звеном в координации регуляции переваривания, необходимого для последующей абсорбции. Кроме того, кислый химус, поступая в тонкую кишку, стимулирует выработку не только холецистокинина, но также и секретина — гормона, способствующего образованию желчи и поджелудочного сока, богатых гидрокарбонатами.
Пепсин — глобулярный белок с молекулярной массой около 34500 Да. Молекула пепсина — полипептидная цепь, которая состоит из 340 аминокислот, содержит 3 дисульфидные связи (—S—S—) и фосфорную кислоту. Пепсин — эндопептидаза, то есть фермент, который расщепляет центральные пептидные связи в молекулах белков и пептидов (кроме кератинов и других склеропротеинов) с образованием более простых пептидов и свободных аминокислот. С наибольшей скоростью пепсин гидролизует пептидные связи, образованные ароматическими аминокислотами — тирозином и фенилаланином, однако, в отличие от других протеолитических ферментов — трипсина и химотрипсина, — строгой специфичностью не обладает. В желудочном соке человека 7 изопепсинов, 5 из них с чётко различающимися свойствами: • Пепсин 1 (собственно пепсин) — максимум активности при р. Н = 1, 9. При р. Н = 6 быстро инактивируется. • Пепсин 2 — максимум активности при р. Н = 2, 1. • Пепсин 3 — максимум активности при р. Н = 2, 4 — 2, 8. • Пепсин 5 ( «гастриксин» ) — максимум активности при р. Н = 2, 8 — 3, 4. • Пепсин 7 — максимум активности при р. Н = 3, 3 — 3, 9.
• в) слизистые шеечные клетки - немногочисленны, располагаются в шейке (реже - более глубоко), поодиночке или мелкими группами между париетальными клетками. Небольших размеров. Цитоплазма содержит умеренно развитую ш. ЭПС и крупный КГ, от которого отделяются крупные вакуоли со слизью. Эти клетки часто делятся и рассматриваются как камбиальные элементы эпителия желез и покровного эпителия желудка, куда они, дифференцируясь, мигрируют. Обновление клеток в железах происходит гораздо медленнее, чем в покровном эпителии. Слизь, вырабатываемая шеечными клетками, возможно, предохраняет их от повреждения. • г) эндокринные клетки - располагаются в дне желез, не всегда достигают просвета железы. В базальной части находятся секреторные вакуоли, выделяющиеся в кровь, содержат пептидные гормоны и амины. 3. пилорические железы - трубчатые, с сильно разветвленными и извитыми концевыми отделами. Располагаются в пилорическом отделе. Впадают в очень глубокие желудочные ямки. Образованы слизистыми клетками, секрет которых защищает от кислого желудочного сока. Содержат также париетальные и отдельные эндокринные клетки
Желчь (лат. bilis, др. -греч. χολή) — жёлтая, коричневая или зеленоватая, горькая на вкус, имеющая специфический запах, выделяемая печенью и накапливаемая в желчном пузыре жидкость Содержание некоторых органических веществ в печёночной и пузырной желчи Компоненты Печёночная, ммоль/л Пузырная, ммоль/л желчные кислоты 35, 0 310, 0 желчные пигменты 0, 8 — 1, 0 3, 1 — 3, 2 Холестерин ~3, 0 25, 0 — 26, 0 Фосфолипиды 1, 0 8, 0 22 % желчи — фосфолипиды. Кроме того, в желчи имеются белки (иммуноглобулины А и М) — 4, 5 %, холестерин — 4 %, билирубин — 0, 3 %, слизь, органические анионы (глутатион и растительные стероиды), металлы (медь, цинк, свинец, индий, магний, ртуть и другие), липофильные ксенобиотики.
Первичные желчные кислоты (первично секретируемые печенью) - холевая кислота и хенодезоксихолевая кислота, вторичные (образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под . действием кишечной микрофлоры) - дезоксихолевая кислота, литохолевая, аллохолевая и урсодезоксихолевая кислоты. Из вторичных в кишечно-печёночной циркуляции во влияющем на физиологию количестве участвует только дезоксихолевая кислота, всасываемая в кровь и секретируемая затем печенью в составе желчи.
Превращение гема в билирубин Около 96 % билирубина в крови человека представлено неполярным нерастворимым непрямым билирубином, образующим комплексы с альбумином. Оставшиеся 4 % билирубина связываются с различными полярными молекулами, в основном — с глюкуроновой кислотой. При этом образуется прямой билирубин, который растворим в воде, фильтруется почками и выделяется с мочой. Уровень прямого билирубина в сыворотке при исследовании стандартными методами часто оказывается завышенным и составляет 1, 7 -8, 5 мкмоль/л (0, 1 -0, 5 мг%).
Для переваривания 100 г жира – нужно 20 г солей желчных кислот, реально 0, 5 г ежедневно синтезируются заново, а всего в организме их около 5 г!
Функции поджелудочной железы • • Главный источник ферментов для переваривания жиров (панкреатическая липаза), белков (трипсин и химотрипсин) и углеводов (амилаза). Основной панкреатический секрет протоковых клеток содержит и ионы НСО 3¯, участвующие в нейтрализации кислого желудочного химуса. Секрет поджелудочной железы накапливается в междольковых протоках, которые сливаются с главным выводным протоком, открывающимся в двенадцатиперстную кишку. Протеазы секретируются в просветы ацинусов в виде зимогенов (проферментов, неактивных форм ферментов) — трипсиногена и химотрипсиногена. При высвобождении в кишку они подвергаются действию энтерокиназы, присутствующей в пристеночной слизи, которая активирует трипсиноген, превращая его в трипсин. Свободный трипсин далее расщепляет остальной трипсиноген и химотрипсиноген до их активных форм. Образование ферментов в неактивной форме является важным фактором, препятствующим ферментативному повреждению поджелудочной железы, часто наблюдаемому при панкреатитах. Между дольками вкраплены многочисленные группы клеток, не имеющие выводных протоков, — островки Лангерганса. Островковые клетки функционируют как эндокринные железы, выделяя в кровоток глюкагон и инсулин — белки-гормоны, регулирующие метаболизм углеводов. Эти гормоны обладают противоположным действием: глюкагон повышает, а инсулин понижает уровень глюкозы в крови. Гормональная регуляция экзокринной функции поджелудочной железы обеспечивается гастрином, холецистокинином и секретином — гормонами, продуцируемыми клетками желудка и двенадцатиперстной кишки в ответ на растяжение, а также секрецию панкреатического сока.
Экзокринная часть (выделяет панкреатический сок) Панкреатические ацинусы + древовидная система выводных протоков. Ацинус - округлое образование размером 100— 150 мкм, содержит секреторный отдел и вставочный проток, дающий начало всей системе протоков органа. Ацинусы состоят из двух видов клеток: секреторных — экзокринных панкреатоцитов (8— 12 шт), и протоковых — эпителиоцитов.
Эндокринная часть Панкреатические островки = островки Лангерганса (скопления эндокринных клеток, пронизанные густой сетью фенестрированных капилляров. Клетки слоями окружают капилляры, находясь в тесном контакте с сосудами; большинство эндокриноцитов контактируют с сосудами либо посредством цитоплазматических отростков, либо примыкая к ним непосредственно). 5 основных видов клеток: бета-клетки, синтезирующие инсулин; альфа-клетки, продуцирующие глюкагон; дельта-клетки, образующие соматостатин; D 1 -клетки, выделяющие ВИП (вазоактивный интестинальный полипептид); PP-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид. Кроме того, методами иммуноцитохимии и электронной микроскопии было показано наличие в островках незначительного количества клеток, содержащих гастрин, тиролиберин и соматолиберин.
Гистидин 6 молекул инсулина Посттрансляционные модификации ассоциированы в гексамер инсулина. (видны три симметричные оси). Молекулы удерживают вместе 1) Препроинсулин (L - лидерный пептид) остатки гистидина, связанные 2) Спонтанный фолдинг ионом цинка. Инсулин 3) Образование дисульфидных секретируется в виде мостиков между А и В гексамера и постепенно распадается на биологически 4) Лидерный пептид и C отрезаются 5) Конечная молекула активные мономеры
Секреция инсулина Бета-клетки островков Лангерганса чувствительны к изменению уровня глюкозы в крови: • Глюкоза свободно транспортируется в бета-клетки специальным белком-переносчиком Glu. T 2. Интенсивность синтеза АТФ зависит от уровня глюкозы в крови. • Повышение концентрации АТФ вызывает закрытие К+ каналов, приводя к деполяризации мембраны. • Деполяризация вызывает открытие потенциал-зависимых Са 2+ каналов, это приводит к току кальция в клетку. • Повышение уровня кальция в клетке активирует фосфолипазу C, которая расщепляет один из мембранных фосфолипидов — фосфатидилинозитол-4, 5 -бифосфат — на инозитол-1, 4, 5 трифосфат и диацилглицерат. • Инозитолтрифосфат связывается с рецепторными белками ЭПР. Это приводит к высвобождению связанного внутриклеточного кальция и резкому повышению его концентрации. • Значительное увеличение концентрации в клетке ионов кальция приводит к высвобождению заранее синтезированного инсулина, хранящегося в секреторных вакуолях.
Регуляция секреции инсулина (подробнее)
Физиологическое действие инсулина Инсулин — основной гормон, снижающий содержание глюкозы в крови через: • усиление поглощения клетками глюкозы; • активацию ключевых ферментов гликолиза; • увеличение интенсивности синтеза гликогена клетками печени и мышц; • уменьшение интенсивности глюконеогенеза — снижается образование в печени глюкозы из различных веществ • Усиление транспорта в клетку аминокислот, ионов калия, а также магния и фосфата, репликации ДНК и биосинтеза белков; • в жировой ткани и в печени инсулин способствует превращению глюкозы в триглицериды; при недостатке инсулина происходит обратное — мобилизация жиров. • уменьшает липолиз — снижает поступление жирных кислот в кровь.
Глюкагон — пептидный гормон (29 а. о. ) альфа-клеток островков Лангерганса • • • Вызывает выделение в кровь глюкозы из гепатоцитов за счёт распада гликогена (гликогенолиза) или синтеза глюкозы из других веществ - глюконеогенеза. Гормон связывается с рецептором на плазматической мембране и активирует при посредничестве G-белка аденилатциклазу, которая катализирует образование ц. АМФ из АТФ. Далее следует каскад реакций, приводящий в печени к активации гликогенфосфорилазы и ингибированию гликогенсинтазы Этот механизм приводит к образованию из гликогена глюкозо-1 -фосфата, который превращается в глюкозо-6 -фосфат. Затем под влиянием глюкозо-6 -фосфатазы образуется свободная глюкоза, способная выйти из клетки в кровь. Таким образом, глюкагон в печени, стимулируя распад гликогена, способствует поддержанию глюкозы в крови на постоянном уровне. не оказывает действия на гликоген скелетных мышц, по-видимому, из-за практически полного отсутствия в них глюкагоновых рецепторов. вызывает уменьшение секреции инсулина из β-клеток поджелудочной железы и торможение активности инсулиназы. . оказывает сильное действие на миокард вследствие увеличения образования ц. АМФ. Результатом является повышение артериального давления, увеличение частоты и силы сердечных сокращений. участвует в реализации реакций типа «бей или беги» , повышая доступность энергетических субстратов (в частности, глюкозы, свободных жирных кислот, кетокислот) для скелетных мышц и усиливая кровоснабжение скелетных мышц за счёт усиления работы сердца. Кроме того, глюкагон повышает секрецию адреналина надпочечниками и повышает чувствительность тканей к адреналину, что также благоприятствует реализации реакций типа «бей или беги» .
• Соматостати н — пептид, гормон дельта-клеток (D-клеток) островков Лангерганса поджелудочной железы, а также один из гормонов гипоталамуса. По химическому строению является пептидным гормоном. • Соматостатин подавляет секрецию гипоталамусом соматотропин-рилизинг-гормона и секрецию передней долей гипофиза соматотропного гормона и тиреотропного гормона. • Кроме того, он подавляет также секрецию различных гормонально активных пептидов и серотонина, продуцируемых в желудке, кишечнике, печени и поджелудочной железе. В частности, он понижает секрецию инсулина, глюкагона, гастрина, холецистокинина, вазоактивного интестинального пептида, инсулиноподобного фактора роста-1.
Диффузная эндокринная система =эндокринные клетки слизистой оболочки желудочнокишечного тракта: G-клетки — секретируют гастрин. ECL-клетки —секретируют гистамин. D-клетки — секретируют соматостатин.
• Илеоцекальный клапан (valva ileocaecalis; синоним Баугиниева заслонка) —разделяет тонкую и толстую кишки. Он пропускает химус из подвздошной кишки (последний отдел тонкой кишки) в слепую кишку (первый отдел толстой кишки), при этом не допуская попадания обсеменённого бактериями содержимого толстой кишки в тонкую. • Вне пищеварения илеоцекальный клапан закрыт, но через 0, 5— 4 минуты после приёма пищи каждую 0, 5— 1 минуту он открывается и химус порциями до 15 мл поступает в толстую кишку. Раскрытие илеоцекального клапана происходит рефлекторно: перистальтическая волна подвздошной кишки повышает давление в ней и расслабляет илеоцекальный клапан. За сутки у взрослого человека в норме из тонкой в толстую кишку переходит 0, 5— 4, 0 литра химуса.
Витамины водорастворимые
Витамины жирорастворимые
Кроме всасывания воды, в толстой кишке происходит также окончательное расщепление белков и микробиологический синтез витаминов, особенно некоторых витаминов группы В и витамина К. Толстая кишка начинается коротким отрезком (слепая кишка), расположенным ниже выходного отверстия подвздошной кишки (подвздошно-слепокишечная заслонка, илеоцекальный клапан). От него ответвляется вниз аппендикс — червеобразный отросток длиной 8 -13 см. Толстая кишка человека: 1 — восходящая ободочная кишка, 2 — поперечная ободочная кишка, 3 — нисходящая ободочная кишка, 4 — сигмовидная кишка, 5 — прямая кишка.
Круговая мышца, образующая сфинктер анального отверстия, состоит из двух частей — внутренней и внешней. Внутренний сфинктер постоянно находится в напряжении, перекрывая калу выход наружу. В момент накопления кала в прямой кишке происходит рефлекторное расслабление внутреннего сфинктера. Функционирование внешнего сфинктера в значительной степени сознательно контролируется нервной системой. Основным раздражителем, вызывающим удаление кала, является давление в прямой кишке, активизирующее перистальтику ее мышечных стенок. Раздражение передается в центр, управляющий дефекацией, который находится в спинном мозге.
В течение суток образуется от почти 500 г кала (если пища богата овощами и фруктами) до 200 г (если в пище преобладают животные белки) и 30 г при голодании. Хотя в процессе пищеварения происходит активное всасывание, кал обычно содержит 65 -80 % воды. Половину остающейся сухой массы составляют бактерии (в основном неживые), а остальное приходится на выделения толстой кишки, клеточные остатки из желудочно-кишечного тракта и небольшие количества непереваренной пищи. В остатках пищи преобладает клетчатка (отсюда обилие кала при вегетарианской диете). Цвет кала зависит от желчных красителей (билирубина и др. )
Скачать презентацию 1 Friday February 2 2018 Вещество Концентрация
Pischevaritelnaya_sistema.ppt