физиология пищеварения 1 ПИЩЕВАРЕНИЕ это процесс

физиология пищеварения 1

ПИЩЕВАРЕНИЕ • это процесс расщепления сложных пищевых веществ под действием ферментов на простые химические соединения, которые всасываются, транспортируются к клеткам и используются ими. • Процесс пищеварения осуществляется в желудочно кишечном тракте (ЖКТ) 2

Пищеварительные функции ЖКТ: 1. Моторная (двигательная) функция, включает: • • • Жевание (размельчение пищи с помощью зубов и жев. мышц) Перистальтика волнообразные сокращения, впереди пищевого комка волна расслабления, сзади сокращения (функции передвижения и перемешивания пищи) Ритмическая сегментация - фрагментарное сокращение циркулярных мышц (перемешивание пищи с соками). Маятникообразные движения (перемешивание пищи). Тонические сокращения сфинктеров (функциональное разобщение отделов, остановка химуса). 3

2. Секреторная функция выработка железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного сока, сока поджелудочной железы, кишечного сока, желчи. Эти соки содержат ферменты, которые расщепляют белки, жиры, углеводы на простые химические соединения (~ 10 л/сут). 3. Всасывательная функция - транспорт компонентов пищи из полости ЖКТ в межклеточную жидкость, кровь и лимфу. 4

Топография всасывания. • Основное место тонкий кишечник, где площадь всасывания 200 м 2, небольшое всасывание в полости рта, желудке, толстом кишечнике. Механизмы всасывания. • Простая и облегченная диффузия по концентрационному (химическому), осмотическому и электрическому градиентам: вода, жирные кислоты, небольшое количество витаминов С, В 2, В 6, моносахаридов, аминокислот, Nа+ и др. • Вторично-активный транспорт (использование энергии градиента Nа+): основное количество моносахаридов и аминокислот, витамины (В 1 В 2, С). • Первично-активный транспорт - насосы. • Эндоцитоз - всасывание небольшого количества беков. • Экзоцитоз - выход из энтероцитов хиломикронов при всасывании липидов. 5

Непищеварительные функции ЖКТ 1. Экскреторная выделение конечных продуктов обмена: билирубина, желчных кислот, небольшого количества мочевины, креатинина. Выделение экзогенных веществ: соли тяжелых металлов, лекарственные препараты. 2. Эндокринная связана с образованием некоторых гормонов (гастрин, секретин, мотилин. . . ), которые оказывают воздействие на процесс пищеварения (моторную и секреторную). 3. Регуляция кислотно-основного состояния. 4. Регуляция гемопоэза. Всасывание витамина В 12 в желудке Всасывание ионов железа в тонком кишечнике. 6

5. Защитная функция. • Барьерные механизмы слизистой оболочки ЖКТ, которые препятствуют проникновению во внутреннюю среду бактерий, токсинов. . . • Бактерицидное действие пищеварительных соков создается соляной и желчными кислотами, лизоцимом. . . • Иммунологические механизмы (микрофлора) • Пищеварительный тракт имеет организованную лимфоидную ткань (лимфоузлы, миндалины), где проходят дифференцировку лимфоциты, которые формируют гуморальный и клеточный иммуннитет. 7

Типы пищеварения По месту действия ферментов: • внутриклеточное (пиноцитоз, фагоцитоз), • внеклеточное: • а) дистантное (полостное) ферменты в составе пищеварительных секретов осуществляют гидролиз пищевых веществ в полостях ЖКТ. Дистантным называется потому, что процесс пищеварения осуществляется на значительном расстоянии от места образования ферментов. • б) контактное (пристеночное) пищеварение осуществляется ферментами, фиксированными на клеточной мембране (представлены в тонком кишечнике – гликокаликс) 8

Типы пищеварения В зависимости от происхождения ферментов: • аутолитическое осуществляется под влиянием ферментов, содержащихся в пищевых продуктах; • симбионтное под влиянием ферментов, которые образуются микрофлорой организма; • собственное осуществляется ферментами, которые синтезируются в организме. 9

Пищеварительный конвейер это сложный химический конвейер с выраженной преемственностью процессов переработки пищи во всех отделах. Этапы: ротовой, пищеводный, желудочный, тонкокишечный, толстокишечный Функции: секреция, моторика, всасывание 10

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГОЛОДА И НАСЫЩЕНИЯ • Голод ( «Голод – лучшая приправа к еде» Сократ) это физиологическое состояние, которое служит выражением потребности организма в питательных веществах. Субъективным проявлением голода являются: тошнота, чувство «сосания под ложечкой» , головная боль, головокружение, слабость. Объективным внешним проявлением голода является поведенческая реакция, направленная на устранение голода поиск пищи и прием ее. • Субъективные и объективные проявления голода обусловлены возбуждением нейронов различных отделов ЦНС, совокупность, которых составляет пищевой центр. 11

Структура пищевого центра: • Гипоталамус - ведущий отдел: латеральные ядра центр голода (разрушение – афагия, стимуляция гиперфагия, медиальные ядра центр насыщения) • Лобная кора и лимбическая система – создание пищевого поведения и связь с эмоциями • Базальные ядра – формирование двигательных программ пищевого поведения • Ретикулярная формация – координация более сложных рефлекторных актов (глотание, жевание) • Вегетативные и соматические центры спинного мозга – исполнительные органы 12

• Гипоталамические ядра пищевого центра возбуждаются или тормозятся в зависимости от содержания питательных веществ в крови(глюкозы, а/к, ж/к, t 0…). При формировании чувства голода, ведущим фактором является импульсация от пустого желудка и наличие «голодной» крови, которая появляется при снижении содержания в ней питательных веществ. 13

Фазы (виды) насыщения Сенсорное насыщение –формируется во время приема пищи с рецепторов полости рта, пищевода, желудка. Рефлекторный путь идет в центр насыщения (медиальный гипоталамус), также идет мобилизация депонированных питательных веществ (гликогена, липидов). Позволяет окончить прием пищи еще до всасывания питательных веществ из тонкого кишечника. Истинное (обменное) насыщение – формируется в результате всасывания питательных веществ в кровь. Восстанавливает депо питательных веществ в организме. Голод и насыщение – оценивают пищевую мотивацию. 14

Регуляция пищеварительной системы. Нервная регуляция Соматическая нервная система регулирует жевание, глотание, дефекацию. Вегетативная нервная система: симпатический отдел (норадреналин) тормозит моторику ( 1/ 2 АР) и тонус (α АР) желудка и кишечника, сокращает их сфинктеры (α АР), тормозит всасывание парасимпатический отдел (АХ и М хр) стимулирует моторику, секрецию и тонус, расслабляет сфинктеры метасимпатический отдел –саморегуляцию Гуморальная регуляция • гастроинтестинальные гормоны – диффузно расположены в ЖКТ эндокринные клетки, образуют свыше 30 полипептидных гормонов (см. таблицу) 15

Пищеварение в полости рта включают в себя апробирование пищи на съедобность, механическую переработку пищи и частичную химическую ее обработку. Моторная функция в полости рта начинается с акта жевания. Жевание это физиологический акт, который обеспечивает измельчение пищевых веществ, смачивание их слюной и формирование пищевого комка. 16

Секреторная функция полости рта Слюна это смесь секретов трех пар крупных желез: • околоушных, • подъязычных, • поднижнечелюстных и множества мелких железок в слизистой оболочке полости рта. К секрету, выделяемому из слюнных желез примешиваются эпителиальные клетки, частицы пищи, микроорганизмы. . . Такая слюна называется ротовой жидкостью. Состав ротовой жидкости меняется в зависимости от характера пищи, состояния организма, от факторов внешней среды. 17

Количество и состав слюны • В сутки секретируется 1, 5 2, 0 л слюны, р. Н= 5, 8 7, 4 (щелочная) • Состав: 99% воды и 1% сухого остатка, в который входят: органические вещества, представленные в основном белками неорганические вещества, представленные анионами хлоридов, фосфатов, бикарбонатов, сульфатов, иодитов, бромидов, фторидов. 18

Функции слюны 1. Пищеварительная выражается в смачивании пищевого комка и подготавливает его к проглатыванию. Муцин слюны склеивает порцию пищи в самостоятельный комок. Фермент слюны амилаза расщепляет полисахариды (крахмал, гликоген) до мальтозы, а второй фермент мальтаза расщепляет мальтозу до глюкозы. В слюне обнаружено свыше 50 ферментов, которые относят к гидролазам, оксиредуктазам, трансферазам, липазам, протеазам, пептидазам, кислой и щелочной фосфатазам. Под влиянием ферментов слюны начинается химическая переработка пищи. 19

Функции слюны 2. Трофическая слюна биологическая среда, контактирующей с эмалью зуба и является для нее основным источником кальция, фосфора, цинка, фтора. 3. Выделительная в состав слюны выделяются продукты обмена мочевина, мочевая кислота, некоторые лекарственные вещества, соли свинца и ртути. 4. Гормональная паротин, который регулирует синтез белков, повышает кальций в крови, усиливает сперматогенез, гемопоэз. 20

Функции слюны 5. Защитная : • защищает слизистую оболочку от пересыхания, что особенно важно для человека, использующего в качестве средства общения речь; • муцин способен нейтрализовать кислоты и щелочи; • лизоцим обладает бактериостатическим действием, принимает участие в регенерации эпителия слизистой оболочки полости рта; • ферменты нуклеазы в слюне участвуют в деградации нуклеиновых кислот вирусов и таким образом защищают организм от вирусной инфекции; • иммуноглобулины слюны защищают организм от попадания патогенной микрофлоры. 21

Слюноотделение, его регуляция Осуществляется по рефлекторному механизму, различают: • Условно рефлекторное слюноотделение вызывает вид, запах пищи, звуковые раздражители, связанные с приготовлением пищи, а также разговор о воспоминании пищи. При этом возбуждаются зрительные, слуховые, обонятельные рецепторы. Нервные импульсы от них поступают в ЦНС и в продолговатый мозг к слюноотделительным ядрам, а затем эфферентные импульсы к слюнным железам. 22

• Безусловно рефлекторное слюноотделение происходит при поступлении пищи в ротовую полость. Пища раздражает механо, термо, и хеморецепторы слизистой оболочки. Возбуждение от них по афферентным нервам поступает в продолговатый мозг в центр слюноотделения. Эфферентный путь представлен парасимпатическими и симпатическими нервами. • Раздражение парасимпатических волокон приводит к отделению большого количества жидкой слюны. • Раздражение симпатических нервов вызывает отделение небольшого количества вязкой слюны. 23

Пищеварение в желудке Время основной эвакуации пищи – 1 3 часа Моторная функция желудка (виды сокращения): Тонические возникают за счет изменения тонуса мышц, что приводит к уменьшению объема желудка и повышения давления в нем, что способствуют перемешиванию содержимого желудка и пропитыванию его желудочным соком (депонирование) Перистальтика запускается пейсмекером (большая кривизна) – перемешивание и продвижение химуса в 12 п кишку Систолические сокращения – запускаются пейсмекером пилорического отдела – приводят к эвакуации химуса в 12 п кишку, измельчению химуса 24

Секреторная деятельность желудка. Состав и свойства желудочного сока. Количество – 1, 5 2, 5 л/сут, р. Н =1, 5 3, 5 • Соляная кислота (обкладочные клетки) Функции соляной кислоты: • участвует в антибактериальном действии желудочного сока • вызывает денатурацию и набухание белков, что способствует их дальнейшему расщеплению пепсинами • активирует пепсиногены • создает кислую среду Стимулируют секрецию соляной кислоты в желудке: гастрин, гистамин, продукты гидролиза белков 25

Состав и свойства желудочного сока: • пепсиногены (главные клетки) которые активируются соляной кислотой и пепсинами и, таким образом, превращаются в пепсины. Осуществляют начальное расщеплении белков до альбумоз и пептонов при р. Н 1, 5 2, 0. Другой протеолитический фермент, близкий к пепсинам, гастриксин гидролизует белки при р. Н 3, 2 3, 5. Это дает возможность активно функционировать пепсинам при различных значениях р. Н. • Фермент реннин (химозин) створаживает молоко в присутствии солей кальция. • фермент липаза, мало активна и гидролизует эмульгированные жиры. • гидролиз углеводов в желудке осуществляется под 26 влиянием ферментов слюны.

Состав и свойства желудочного сока: • Муцин (добавочные клетки) покрывает слизистую желудка по всей поверхности и предохраняют от механических повреждений и от самопереваривания. К числу мукоидов относится гастромукопротеид (внутренний фактор Касла) он необходим для всасывания витамина В 12 при взаимодействии с которым образуется антианемический фактор. • Лизоцим – бактерицидное свойство • Мочевина, мочевая кислота, а/к 27

Клетки желудочных желез 28

Внешнесекреторная деятельность поджелудочной железы • В тонкой кишке происходят основные процессы пищеварения. • Происходит гидролиз белков, жиров и углеводов. • Особенно велика роль ее начального отдела двенадцатиперстной кишки. • В процессе пищеварения здесь участвуют панкреатический, кишечный соки и желчь. 29

Состав и свойства панкреатического сока Количество 1, 5 л/сул, р. Н – 8 8, 5 Внешнесекреторная активность: 1. Протеазы (переваривают белки): • Трипсин образуется из трипсиногена под действием энтерокиназы и трипсина • Химотрипсин образуется из химотрипсиногена под влиянием трипсина • Карбоксипептидазы А и В 2. Липазы: панкреатическая липаза расщепляет триглицериды на жирные кислоты и моноглицериды, фосфолипаза – фосфолипиды 3. α Амилаза крахмал и гликоген до мальтозы 4. Нуклеазы расщепляют РНК и ДНК Внутрисекреторная активность: инсулин, глюкагон, соматостатин 30

Роль печени в пищеварении. Секреторная функция Количество и состав печеночной желчи 1 л/сутки, р. Н=8, 2 , 98% Н 2 О и 2% сухой остаток, куда входят: • Желчные кислоты: в печени из холестерина образуются холевая и хенодезоксихолевая кислоты (2: 1); они конъюгируют с образованием гликохолевой и таурохолевой кислот (4: 1), которые секретируются в желчь • Холестерин (в образовании мицелл и хиломикронов) • Желчные пигменты- билирубин и биливердин (продукт распада Нв, придают золотистый цвет) • Фосфолипиды (лецитин) • Витамины А В С • В малых количествах ферменты: амилаза, фосфатаза, протеаза, оксидаза • Неорганические вещества: Na+, K+, Ca 2+, Fe++, Cl … 31

Функции желчи • Эмульгирует жиры • Повышает панкреатическую секрецию и активность липазы • Способствует всасыванию липидов и жирорастворимых витаминов • Стимулирует образование и выделение желчи, моторику кишечника • Обладает бактерицидным действием 32

Состав и свойства кишечного сока • Выделяется кишечными железами (Бруннера, Либеркюна, общая площадь секреции 14 м 2) • Количество 2 л/сут, р. Н=8 • В кишечном соке обнаружено более 20 различных ферментов, основным из которых являются: энтерокиназа (активирует трипсиноген), пептидаза, щелочная фосфатаза, нуклеаза, липаза, фосфолипаза, амилаза, лактаза, сахараза. В естественных условиях эти ферменты фиксированы в зоне щеточной каймы (гликокаликс) и осуществляют пристеночное пищеварение. • Неорганические вещества: бикарбонаты, хлориды, фосфаты, натрий, кальций 33

А. Строение стенки тонкой кишки. 1. Ворсинки. 2. Круговая складка. Б. Ворсинки и крипты слизистой оболочки тонкой кишки. 3. Слизистая оболочка. 4. Собственная пластинка слизистой оболочки с гладкими мышечными клетками. 11. Кишечная железа, (Либеркюнова железа, Johann Nathanael Lieberkühn, 1711 1756, германский анатом). 12. Лимфатический сосуд. 13. Подслизистое нервное сплетение. 14. Внутренний круговой слой мышечной оболочки. 15. Мышечное нервное сплетение. В. Строение ворсинки. 18. Бокаловидная клетка (одноклеточная железа). 19. Клетки призматического эпителия. 20. Нервное волокно. 21. Центральный млечный синус. 22. Микроциркуляторное русло ворсинки, сеть кровеносных капилляров. 23. Собственная пластинка слизистой оболочки. 24. Лимфатический сосуд. 34 25. Венула. 26. Артериола.

Регуляция секреции кишечного сока • Особенность: практически отсутствует стимуляция во время приема пищи (химус поступает через 1 6 ч) • Стимуляция секреции местными механическим и химическим (HCl, продукты белкового обмена и липидного гидролиза) раздражителями химуса, а так же ВИП, мотилин. Тормозит соматостатин • Рефлексы метасимпатической нервной системы (медиаторы: ВИП, ацетилхолин и др. ) 35

Полостное и пристеночное пищеварение в тонкой кишке Полостное пищеварение • происходит с помощью ферментов пищеварительных секретов, поступающих в полость тонкой кишки (поджелудочный сок, желчь, кишечный сок). • В результате полостного пищеварения крупномолекулярные вещества (полимеры) гидролизуются в основном до стадии олигомеров, Дальнейший их гидролиз идет в зоне, прилегающей к слизистой оболочке и непосредственно на ней. 36

Пристеночное пищеварение • Происходит на поверхности микроворсинок – гликокаликсе (слизистый слой). В этом слое находится много ферментов поджелудочной железы и кишечного сока. Питательные вещества, проходя через слой слизи, подвергаются воздействию этих ферментов. • В результате которого образуются мономеры, способные всасываться. 37

Пищеварение в толстой кишке Количество и состав кишечного сока (0, 05 л/сут, р. Н=8, 7) • Малая активность ферментов (пептидазы, липазы, амилазы, нуклеазы, щелочная фосфатаза) • Большое количество слизи (бокаловидные клетки) Регуляция секреции: • Основной стимул – механическое раздражение • Преобладает местная регуляция метасимпатическая система • энтерогастрон, серотонин Илиоцекальный сфинктер 38

Микрофлора толстой кишки • осуществляет конечное разложение остатков непереваренных пищевых веществ, расщепляет волокна клетчатки; • инактивирует ферменты, например, трипсин, амилазу, поступающие из тонкой кишки в составе химуса; • синтезирует витамины К и группы В (В 1, В 6, В 12) • участвует в создании общего иммунитета; • подавляет размножение патогенных микробов. • подвергает белки гнилостному разложению с образованием токсичных соединений: индола, скатола, фенола. При некоторых заболеваниях, а так же в результате длительного лечения антибиотиками происходит нарушение нормальной микрофлоры и размножение патогенной, что приводит к развитию осложнений (дисбактериоз). 39