роль ферментов в пищеварении и методы его изучения создатель учения о пищеварении
Роль И.П. Павлова в изучении пищеварения
Общий план строения пищеварительной системы и ее функции. Общая характеристика пищевых веществ. Физиологическая роль органов пищеварения
Пищеварение представляет собой физиологический процесс, благодаря которому, пища подвергается физическим и химическим превращениям, после чего питательные вещества всасываются из пищеварительного тракта и поступают в кровь и лимфу.
Пищеварительный тракт осуществляет следующие функции: секреторную, моторную, всасывательную, экскреторную.
Секреторная функция заключается в образовании железистыми клетками пищеварительных соков содержащих ферменты, которые расщепляют белки, жиры, углеводы.
Моторная функция осуществляется мускулатурой пищеварительного тракта и обеспечивает жевание, глотание, передвижение пищи по пищеварительному тракту и всасывание непереваренных остатков.
Всасывание осуществляется слизистой оболочкой желудка, тонкого и толстого кишечника. Этот процесс обеспечивает поступление переваренных органических веществ, солей, витаминов и воды во внутреннюю среду организма.
Экскреторная функция проявляется выделением веществ из внутренней среды в просвет ЖКТ, который принимает участие в поддержании кислотно-щелочного и водно-солевого равновесия.
Строение пищеварительного тракта обеспечивает выполнение его основных функций (рис.1)
.
Пищеварительный тракт начинается ротовым отверстием, за которым следует полость рта, где пища подвергается механической обработке и начинается ее химическое превращение под влиянием секрета, поступающего из слюнных желез. Затем ротовая полость переходит в суженную часть пищеварительного тракта – глотку и пищевод, через которые проводится пищевой комок в желудок. В желудке пища подвергается дальнейшим химическим превращениям под влиянием желудочного сока, отделяемого железами желудка. Желудок переходит в тонкую кишку – наиболее узкую и длинную часть ЖКТ. В тонком кишечнике происходит существенное химическое превращение питательных веществ, т.к. сюда поступает сок поджелудочной железы, весьма богатый ферментами, выделяется кишечный сок железистыми клетками кишечника, а также изливается желчь, продуцируемая печенью. В тонком кишечнике происходит всасывание питательных веществ. Тонкая кишка переходит в боле широкий по просвету отдел пищеварительного тракта – толстую кишку. Здесь заканчивается пищеварение и происходит главным образом всасывание воды, минеральных солей и формирование каловых масс. Пищеварительный тракт заканчивается задним проходным отверстием, через которое удаляются из организма непереваренные части пищи.
Пищевые вещества необходимы как источник энергии и как строительный материал для роста, обновления и восстановления отмирающих частей тканей. К ним относятся белки, жиры, углеводы (см.таб.).
Организму необходимы также минеральные соли и витамины. Все эти вещества поступают в организм с пищей. Но только минеральные соли, витамины и вода усваиваются человеком в том виде, в котором они находятся в пище. Белки, жиры, углеводы (полисахариды) не могут всасываться в пищеварительном тракте, т.к. представляют собой высокомолекулярные соединения, не проходящие через животные мембраны.
Роль И.П. Павлова в изучении пищеварения
Основы физиологии пищеварения по существу созданы И.П. Павловым, его учениками и последователями. И.П. Павлов предложил и разработал новые принципы и методы изучения данного процесса. До Павлова функции органов пищеварения изучались главным образом в острых опытах, которые в той или иной степени связаны с повреждением организма и его физиологических систем. Предпринятые ранее попытки изучить процессы пищеварения в хронических опытах (В.А. Басов, Гири) были не совершенны. Лишь Павлову благодаря тщательной разработке операций на органах пищеварения удалось осуществить исследование процессов пищеварения в хроническом опыте, при нормальных условиях существования организма и работы его органов. Основным приемом таких исследований стала так называемая фистульная методика получения пищеварительных соков. Она заключается в том, что операционным путем создается сообщение полости желудка, кишечника или протоков пищеварительных желез с окружающей средой. Благодаря этому можно наблюдать за функцией оперируемого органа, например, собирать чистые пищеварительные соки без примеси пищи, определять их количество, химический состав, закономерности отделения во время пищеварения и их действие на питательные вещества. При этом в оперируемом органе сохраняется нормальное кровообращение и иннервация, а опыты проводят, когда животное полностью пришло в норму после операции.
Презентация по биологии на тему:Процесс пищеварения и роль ферментов в нем
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
* ПИЩЕВАРЕНИЕ Пищеварение – это усвоение организмом питательных веществ, процесс, в результате которого белки, жиры и углеводы пищи превращаются в вещества, которые могут попасть в кровь и разносится по клеткам организма.
ПРОЦЕССЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС (ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ПИЩИ) ХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС – СЕКРЕЦИЯ (ПЕРЕВАРИВАНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫХ СОКОВ И ФЕРМЕНТОВ) ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС- АБСОРБЦИЯ (ВСАСЫВАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КРОВЬ)
ОРГАНЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ * ОТДЕЛ ФУНКЦИЯ 1.Ротовая полость Измельчение пищи, смачивание ее слюной, определение вкуса пищи Ротоглотка Пищевод Полые органы, проводящие пищу из ротовой полости в желудок 4.Желудок Переваривание пищи под действием желудочного сока и ферментов 5.Печень Выделяет желчь для эмульгирования жиров 6.Поджелудочная железа Выделяет поджелудочный сок содержащий ферменты 7.Тонкий кишечник Всасывание переваренных веществ в кровь и в лимфу через микроворсинки стенки кишечника 8.Толстый кишечник 9. Прямая кишка Обратное всасывание воды,минеральных солей и витаминов, расщепление клетчатки с помощью бактерий, выведение из организма непереваренных остатков пищи
* РОЛЬ ФЕРМЕНТОВ В ПИЩЕВАРЕНИИ Задание Правда Ложь
* Сабақты бекіту УСВОЕНИЕ ТЕМЫ 1 задание: Достройте схему «Движение пищевого комка». А.Ротовая полость В-? С-? D.Желудок Е-? F-толстый кишечник А____________________________ В____________________________ С____________________________ D____________________________ Е____________________________ F____________________________ Дескриптор: учащийся достраивает схему «Движение пищевого комка»
* Сабақты бекіту Правильный ответ 1 задание: Достройте схему «Движение пищевого комка» А- Ротовая полость В- Глотка С- Пищевод D- Желудок Е- Тонкий кищечник F- Толстый кишечник
2 задание. Задание на определения истинности утверждений (истина или ложь * Усвоение темы Задание Правда Ложь
* Дұрыс жауап 2 тапсырма Тәжірибеде көк тұнба түзілді, себебі: бұл ион алмасу реакциясы қайтымсыз, яғни тұнба түзілетіндіктен аяғына дейін жүреді. CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
* Бүгінгі сабақта: алмасу реакция теңдеулерін молекулалық және иондық түрде құрастыра алдым; ион алмасу реакцияларының жүру себептерін түсіндім. Қорытынды
* Оқу тапсырмасы §6 «Ион алмасу реакциялары» такырыбын оқу. 21-25 бет. № 3-4 жаттығу орындау 25 бет.
* Қосымша ресурстар М.Қ. Оспанова Қ.С. Аухадиева Т.Г. Белоусова Химия 1-бөлім 9 сынып https://bilimland.kz/kk/subject/ximiya/9
* Баршаға қолжетімді, сапалы білім!
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Курс профессиональной переподготовки
Биология: теория и методика преподавания в образовательной организации
Номер материала: ДБ-1300299
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
В школе в Пермском крае произошла стрельба
Время чтения: 1 минута
Российские педагоги чаще всего жалуются на излишнюю отчетность и низкую зарплату
Время чтения: 2 минуты
Средняя зарплата учителей в Москве достигла 122 тыс. рублей
Время чтения: 1 минута
Рособрнадзор открыл горячую линию по вопросам контрольных в школах
Время чтения: 1 минута
Около половины детей болеют коронавирусом в бессимптомной форме
Время чтения: 1 минута
В России запустили «Школу общественной дипломатии» для малочисленных народов
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Планирование урока биологии на тему «Процесс расщепления. Действие пищеварительных ферментов. Роль ферментов в пищеварении. Абсорбция и выделение» (9 класс)
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Раздел долгосрочного планирования:
Первый Темиртауский классический лицей
ФИО учителя: Сысоева Елена Андреевна
Процесс расщепления. Действие пищеварительных ферментов. Роль ферментов в пищеварении. Абсорбция и выделение.
Цели обучения, достигаемые на этом уроке (Ссылка на учебный план)
9.1.2.1 описывать в деталях процессы пищеварения у человека
9.1.2.2 устанавливать взаимосвязь между органическим веществом и соответствующим ферментом в процессе переваривания пищи
Все ученики описывают в деталях процессы переваривания, ассимиляции, всасывания и выделения
Большинство учеников объясняют механизм действия пищеварительных ферментов
Некоторые ученики анализируют единство нервной и гуморальной регуляции пищеварения на примере сложнорефлекторной и нервно-гуморальной фаз желудочной секреции
Описывает процессы пищеварения у человека
Объясняет механизм действия пищеварительных ферментов
Называет ферменты и вещества, на которые каждый из них действует
Анализирует взаимосвязь между структурой и функционированием пищеварительной системы человека
Предметная лексика и терминология
Муцин, лизоцим, птиалин (амилаза), крахмал, мальтаза, мальтоза, пепсин, химозин, гастрин, трипсин, липаза, абсорбция, микроворсинки, пристеночное пищеварение, блуждающий нерв, активный транспорт.
Серия полезных фраз для диалога/письма/чтения
Сложнорефлекторная фаза желудочной секреции, нервно-гуморальная фаза секреции.
Секреторный нерв – блуждающий нерв
Возбуждение по центростремительным нервам передается…
Импульсы по центробежным нервам направляются…
Ферменты желудочного сока…, кишечного сока…, секретируемые поджелудочной железой…
Ценности общенациональной идеи «Мәңгілік Ел»/ «Болашаққа бағдар: Рухани жаңғыру»
Обучение позволит обеспечить новое молодое поколение возможностью конкурентоспособности в будущем.
Химия (органические молекулы), физика (диффузия)
Органические вещества клетки. Углеводы и липиды. Их свойства и функции. Белки. Их свойства и функции. (Раздел 2. Молекулярная биология 8 класс). Пищеварительная система животных, строение и функции зубов, строение пищеварительной системы человека, заболевания ЖКТ. (Раздел 4. Питание 8 класс)
Сабақ барысы/ Ход урока
Каким образом я достигну целей обучения?
(метод/ прием/ техника/ стратегия)
Цель: создание эмоционально-когнитивного настроя на урок, осуществление трехъязычия на уроках биологии.
Цель: познакомиться с интересными фактами в преддверии темы урока, определение раздела и темы урока.
Прием «Интересный факт»
К какой теме подводит нас размышление над этим интересным фактом?
Цель: активизация познавательной деятельности, актуализация пройденного материала по разделу «Питание» в 8 классе.
Назовите как можно больше понятий и терминов, которые, как вы думаете, связаны с нашей сегодняшней темой.
Вспомните и назовите отделы пищеварительного тракта человека. Я коротко назову функции каждого отдела, а вы определите название отдела.
-Прием пищи и ее пережевывание
-Хранение пищи и переваривание белков
-Соединяет глотку с желудком
-Переваривание и всасывание
-Формирование и хранение каловых масс
-Переваривание крахмала, белков и жиров
-Завершение пищеварения и всасывание образующихся продуктов
Прием «Логическая цепочка»
Назовите отделы пищеварительного тракта человека по порядку.
Разминаются, получают эмоционально-когнитивный настрой. Определяют название раздела, который начинают изучать.
Размышляют над значением такого сложного строения кишечника человека.
Варианты ответов учеников:
-Функции различных отделов пищеварительного тракта
Ферменты и их роль в пищеварении
Пищеварительные ферменты играют роль катализаторов, которые ускоряют расщепление питательных веществ и обеспечивают здоровое пищеварение. Они расщепляют пищу на простые соединения, способствуя их всасыванию в стенках кишечника. По своему строению ферменты являются особыми белками, вырабатываемыми живыми клетками поджелудочной железы и желудка, тонкого кишечника.
В некоторых ситуациях может возникать нехватка собственных ферментов. Это может проявляться тяжестью после еды, дискомфортом в животе, вздутием. Нередко такие симптомы возникают в обывательских ситуациях, например, при застольях, когда было съедено большое количество пищи. Если же к указанным симптомам добавляется потеря аппетита, затяжная диарея или снижение веса, то причина может скрываться в работе поджелудочной железы. Если работа органа нарушена, то он может производить меньшее количество ферментов, чем необходимо, что может сказываться на качестве пищеварительного процесса.
Откуда организм получает ферменты?
Ферменты вырабатываются непосредственно в организме человека поджелудочной железой. Получить недостающие ферменты можно из специальных лекарственных препаратов, способных помочь пищеварительной системе работать лучше.
Как понять, что организму не хватает ферментов для переваривания пищи?
О дефиците ферментов говорят следующие признаки:
Мало кто догадывается о том, что ставшая привычной усталость, апатия, плохое настроение как раз и являются теми тревожными симптомами, которые говорят о нарушении пищеварения. Если вы в последнее время чувствуете эмоциональный спад, отмечаете нарушения сна, необходимо обратиться к специалистам и в том числе пройти обследование органов пищеварительного тракта.
Что делать при недостатке ферментов?
Так как ферменты выступают в роли катализатора для внутренних биохимических реакций, их недостаток может отрицательно повлиять не только на пищеварительную систему, но и на работу других органов.
При появлении расстройств пищеварения ферменты, поступающие с препаратами, заменяют ферменты синтезируемых организмом. Это помогает поддержать собственное пищеварение и справляться с тяжесть после еды, дискомфортом в животе, вздутием.
Откажитесь от ненатуральной пищи, фастфуда, сладких газированных напитков, продуктов, которые в избытке содержат простые углеводы, нередко приводящие к ожирению. Употребляйте больше клетчатки, каши, молочнокислые продукты, зелени. Из мясных блюд выбирайте наименее жирные сорта мяса.
читайте также
Креон ® 10000
Преимущества Креон ®
Креон ® или другие капсулы?
Креон ® для детей
ВАМ МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНО
«Несварение желудка» у ребёнка: что делать и как помочь детскому пищеварению?
Таблетка или капсула: все ли ферменты одинаковы?
Что отличает Креон® 10000 от других препаратов на основе панкреатина?
Информация, представленная на сайте, предназначена для просмотра только совершеннолетними лицами.
Информация, представленная на сайте, предназначена для просмотра только совершеннолетними лицами.
© 2021 ООО «Эбботт Лэбораториз», 125171 г. Москва, Ленинградское шоссе, дом 16А, строение 1, бизнес-центр «Метрополис», 6 этаж
Материал разработан при поддержке компании ООО «Эбботт Лэбораториз» в целях повышения осведомлённости пациентов о состоянии здоровья. Информация в материале не заменяет консультации специалиста здравоохранения. Обратитесь к лечащему врачу.
Пищеварение
Роль И.П. Павлова в создании учения о пищеварении. Значение метода хронического эксперимента в изучении функций пищеварительных желез. Основные операции разработанные в лаборатории И.П. Павлова.
Методы изучения пищеварительных функций. Экспериментальные методы
Методы хронического эксперимента. Принцип хронического эксперимента заключается в хирургической (оперативной) подготовке животных, в ходе которой накладывают фистулу (отверстие, снабженное специальной трубкой, выходящей наружу) того или иного отдела пищеварительного тракта или выводных протоков пищеварительных желез. Опыты ставят на выздоровевщих после операции животных.
В. А. Басов (1842) успешно произвел операцию наложения фистулы желудка у собак. При дальнейшем усовершенствовании этой операции в желудочном свище фиксировали трубку, которую вне опыта закрывали пробкой. Открыв ее, можно было получать содержимое желудка.
В лаборатории И. П. Павлова у таких собак была выполнена операция эзофаготомии (перерезка пищевода). После заживления раны производили «мнимое кормление» собаки: она ела, но пища выпадала из отверстия пищевода, а из открытой желудочной фистулы изливался сок (рис. 9.2). Сок в чистом виде получали у собак с изолированными выкроенными в хирургических операциях из различных частей желудка желудочками (рис. 9.3). Желудочек, выкроенный по методу Павлова, в отличие от желудочка Гейденгайна имеет сохраненную вагусную иннервацию и более полно отражает секрецию в большом желудке, где идет пищеварительный процесс. Применяют методы хирургической изоляции петли тонкой кишки с выведением в кожную рану одного дистального (операция Тири) или двух (операция Тири—Веяла) ее концов (рис. 9.4), из которых собирают кишечный сок или куда вводят растворы для изучения их всасывания.
Широкое распространение получили операции выведения наружу и вживления в кожную рану выводных протоков слюнных и поджелудочной желез, желчного выводного протока. Разработаны методы, предотвращающие потерю пищеварительных секретов вне экспериментов.
Фистульная методика позволяет в любое время наблюдать за функцией органа, который имеет нормальные кровоснабжение и иннервацию. Из фистулы собирают чистые пищеварительные соки, изучают их состав и свойства натощак, после кормления животных или иной стимуляции секреции. На фистульных животных изучают моторную и секреторную функции органов пищеварения, процессы гидролиза и всасывания питательных веществ в различных отделах пищеварительного тракта на практически здоровых животных в почти естественных условиях хронических экспериментов. В исследованиях И. П. Павлова, принесших ему широкую славу и Нобелевскую премию (1904), в хронических опытах были получены новые данные, и, как сказано в Нобелевском дипломе, И. П. Павлов «пересоздал физиологию пищеварения».
Роль гормонов желудочно-кишечного тракта в регуляции секреции пищеварительных желез (У.Бейлис и Э.Старлинг).
Секреторная функция пищеварительных желез заключается в выделении в просвет желудочно-кишечного тракта секретов, принимающих участие в обработке пищи. Для их образования клетки должны получать определенные количества крови, с током которой поступают все необходимые вещества. Секреты желудочно-кишечного тракта – пищеварительные соки. Любой сок состоит на 90–95 % воды и сухого остатка. В сухой остаток входят органические и неорганические вещества. Среди неорганических наибольший объем занимают анионы и катионы, соляная кислота. Органические представлены:
1) ферментами (главный компонент – протеолитические ферменты, расщепляющие белки до аминокислот, полипептидов и отдельных аминокислот, глюколитические ферменты преобразуют углеводы до ди– и моносахаров, липолитические ферменты превращают жиры в глицерин и жирные кислоты);
2) лизином. Основной компонент слизи, придающий вязкость и способствующий образованию пищевого комка (болеоса), в желудке и кишечнике взаимодействует с бикарбонатами желудочного сока и образует мукозобикарбонатный комплекс, который выстилает слизистую оболочку и предохраняет ее от самопереваривания;
3) веществами, которые обладают бактерицидным действием (например, муропептидазой);
4) веществами, которые подлежат удалению из организма (например, азотосодержащие – мочевина, мочевая кислота, креатинин и т. д.);
5) специфическими компонентами (это желчные кислоты и пигменты, внутренний фактор Кастла и др.).
На состав и количество пищеварительных соков оказывает влияние рацион питания.
Регуляция секреторной функции осуществляется тремя способами – нервным, гуморальным, местным.
Рефлекторные механизмы представляют собой отделение пищеварительных соков по принципу условного и безусловного рефлексов.
Гуморальные механизмы включают три группы веществ:
1) гормоны желудочно-кишечного тракта;
2) гормоны желез внутренней секреции;
3) биологически активные вещества.
Гормоны желудочно-кишечного тракта относятся к простым пептидам, которые вырабатываются клетками APUD-системы. Большинство действует эндокринным путем, но некоторые из них осуществляют свое действие параэндокринным способом. Поступая в межклеточные пространства, они действуют на находящиеся рядом клетки. Так, например, гормон гастрин вырабатывается в пилорической части желудка, двенадцатиперстной кишке и верхней трети тонкого кишечника. Он стимулирует секрецию желудочного сока, особенно соляной кислоты и поджелудочных ферментов. Бамбезин образуется в том же месте и является активатором для синтеза гастрина. Секретин стимулирует отделение сока поджелудочной железы, воды и неорганических веществ, подавляет секрецию соляной кислоты, оказывает незначительное влияние на другие железы. Холецистокинин-панкреозинин вызывает отделение желчи и поступление ее в двенадцатиперстную кишку. Тормозное действие оказывают гормоны:
2) гастроингибирующий полипептид;
3) панкреатический полипептид;
4) вазоактивный интестинальный полипептид;
Среди биологически активных веществ усиливающим действием обладают серотонин, гистамин, кинины и др. Гуморальные механизмы появляются в желудке и наиболее выражены в двенадцатиперстной кишке и в верхнем отделе тонкого кишечника.
Местная регуляция осуществляется:
1) через метсимпатическую нервную систему;
2) через непосредственное воздействие пищевой кашицы на секреторные клетки.
Стимулирующее влияние оказывают также кофе, пряные вещества, алкоголь, жидкая пища и т. д. Местные механизмы наиболее выражены в нижних отделах тонкого кишечника и в толстом кишечнике.
Пищеварение в полости рта: состав, свойства и физиологическая роль слюны, регуляция слюноотделения. Методы изучения секреции слюнных желез.
Значение слюны в пищеварении состоит в смачивании пищи, что способствует ее измельчению и гомогенизации при жевании; растворении питательных и вкусовых веществ, что важно для раздражения вкусовых рецепторов и действия ферментов слюны; ослизнения принятой и пережеванной пищи, что необходимо для формирования пищевого комка и облегченного его проглатывания.
Пищеварение в желудке. Состав и свойства желудочного сока, роль ферментов, соляной кислоты и слизи. Регуляция секреции желудочных желез, фазы и их механизмы. Методы изучения (Р.Гейденгайн и И.П.Павлов). Клеточные механизмы секреции соляной кислоты.
Пищеварительными функциями желудка являются депонирование, механическая и химическая обработка пищи и постепенная порционная эвакуация содержимого желудка в кишечник. Пища, находясь в течение нескольких часов в желудке, набухает, разжижается, многие ее компоненты растворяются и подвергаются гидролизу ферментами слюны и желудочного сока.
Карбогидразы слюны действуют на углеводы пищи, находящиеся в центральной части пищевого содержимого желудка, куда еще не диффундировал желудочный сок, прекращающий действие карбогидраз. Ферменты желудочного сока действуют на белки пищевого содержимого в зоне непосредственного контакта со слизистой оболочкой желудка и на небольшом удалении от нее, куда диффундировал желудочный сок.
Глубина проникновения желудочного сока зависит от его количества и свойств, от характера принятой пищи. Вся масса пищи в желудке не смешивается с соком. По мере разжижения и химической обработки пищи ее слой, прилегающий к слизистой оболочке, движениями желудка перемещается в антральную часть, откуда пищевое содержимое эвакуируется в кишечник. Таким образом, пищеварение в полости желудка осуществляется некоторое время за счет слюны, но ведущее значение имеет секреторная и моторная деятельность самого желудка.
Состав и свойства желудочного сока
Секреторная функция желудка
Регуляция желудочной секреции
Таким образом, кислотообразующая функция обкладочных клеток осуществляется благодаря процессу фосфорилирования — дефосфорилирования, наличию митохондриальной окислительной цепи, транспортирующей ионы Н+ из матриксного пространства, а также активности Н+-К+-АТФазы секреторной мембраны, перекачивающей протоны из клетки за счет энергии АТФ.
Пищеварение в двенадцатиперстной кишке: состав и свойства поджелудочного сока, продукты гидролиза пищевых веществ, адаптация секреции к виду пищи.
Состав и свойства панкреатического сока
Внешнесекреторная деятельность поджелудочной железы заключается в образовании и выделении в двенадцатиперстную кишку 1,5-2,0 л панкреатического сока. В состав поджелудочного сока входят вода и сухой остаток (0,12%), который представлен неорганическими и органическими веществами. В соке содержатся катионы Na+, Ca2+, К+, Мg+ и анионы Cl-, SO32-, HPO42-. Особенно много в нем бикарбонатов, благодаря которым рН сока равна 7,8-8,5. Ферменты поджелудочного сока активны в слабощелочной среде.
Адаптация секреторного аппарата желудка к характеру пищи обусловлена ее качеством, количеством, режимом питания. Классическим примером приспособительных реакций желудочных желез является изученная И. П. Павловым реакция пищеварительных желез в ответ на прием пищи, содержащей преимущественно углеводы (хлеб), белки (мясо), жиры (молоко).
Наиболее эффективным возбудителем секреции является белковая пища (рис. 11.12). Белки и продукты их переваривания обладают выраженным сокогонным действием. После приема мяса развивается довольно энергичная секреция желудочного сока с максимумом на 2-м часу. Она продолжается около 7 ч. Длительная мясная диета (на протяжении 30—40 сут) приводит к усилению желудочной секреции на все пищевые раздражители, повышению кислотности и переваривающей силы желудочного сока. Это говорит о том, что под влиянием сильных возбудителей секреции происходит устойчивая перестройка в деятельности желез желудка и механизмов их регуляции.
Углеводная пища (хлеб) — более слабый возбудитель секреции желудочного сока. Хлеб беден химическими возбудителями секреции, поэтому после его приема развивается ответная секреторная реакция с максимумом на 1-м часе (рефлекторное отделение сока), а затем резко уменьшается и на невысоком уровне удерживается продолжительное время (из-за слабой мобилизации гуморальных механизмов возбуждения гландулоцитов). При длительном питании человека углеводами кислотность и переваривающая сила сока снижаются, что является следствием приспособления желез желудка к пище, содержащей небольшое количество белка, продукты неполного гидролиза которого стимулируют выработку соляной кислоты и пепсиногена.
Жиры молока вызывают желудочную секрецию в две стадии: тормозную и возбуждающую. Этим объясняется тот факт, что после приема жирной пищи максимум секреции сока наблюдается только к концу 3-го часа. Первые порции молока, попав из желудка в двенадцатиперстную кишку, оказывают тормозное влияние на секрецию желудочного сока. В результате длительного питания жирной пищей происходит усиление желудочной секреции на все пищевые раздражители за счет второй половины секреторного периода. Переваривающая сила сока при использовании в пище жиров ниже по сравнению с соком, выделяющимся на мясо, но выше, чем при питании углеводной пищей.
Количество отделяющегося желудочного сока, его кислотность и протеолитическая активность зависят также от количества и консистенции принятой пищи. По мере увеличения объема пищи секреция желудочного сока.
Рефлекторная и гуморальная регуляция пищеварительной функции поджелудочной железы (И.П. Павлов, У. Бейлис, Э. Старлинг).
Нервная регуляция. И. П. Павлов показал, что раздражение блуждающего нерва вызывает выделение большого количества сока поджелудочной железы, богатого ферментами. Холинергические волокна блуждающих нервов с помощью АХ действуют на М-холинорецепторы панкреацитов. Затем высвобождающиеся ион Са2+ и комплекс ГЦ — цГМФ в роли вторичных мессенджеров стимулируют секрецию панкреоцитами ферментов и гидрокарбонатов. Холинергические нейроны, кроме того, потенцируют секреторные эффекты секретина и ХЦК. Хирургическая ваготомия существенно снижает секрецию поджелудочной железы.
Симпатические волокна, иннервирующие поджелудочную железу через β-адренорецепторы, тормозят ее секрецию, усиливают синтез органических веществ в ней. Адренергические эффекты снижения секреции обеспечиваются также уменьшением кровоснабжения поджелудочной железы путем сужения кровеносных сосудов через их α-адренорецепторы.
Торможение секреции вызывают болевые раздражения, сон, напряженная физическая и умственная работа и др.
Поджелудочная железа имеет также пептидергическую иннервацию. Окончания этих нейронов выделяют ряд нейропептидов, одни из которых стимулируют, другие — тормозят секрецию поджелудочной железы.
Гуморальная регуляция. Первым открытым (и на званным гормоном) явился секретин — стимулятор обильного сокоотделения и секреции гидрокарбонатов. Высвобождение этого гормона в кровь S-клетками двенадцатиперстной кишки происходит при действии на ее слизистую оболочку перешедшего в кишку кислого желудочного содержимого. Секретин стимулирует секрецию в большей мере через соответствующие мембранные рецепторы и вторичные мессенджеры АЦ — цАМФ центроацинозные и протоковые клетки, в меньшей мере — ацинозные клетки, поэтому выделяется секрет с высокой концентрацией гидрокарбонатов и низкой ферментативной активностью.
Вторым гормоном, усиливающим секрецию поджелудочной железы, является холецистокинин (ХЦК). Высвобождение гормона в кровь из ССК-клеток слизистой оболочки двенадцатиперстной и тощей кишки происходит под влиянием пищевого химуса (особенно продуктов начального гидролиза пищевых белков и жиров, углеводов, некоторых аминокислот). Стимулируют высвобождение ХЦК присутствие ионов Са2+ и снижение рН в двенадцатиперстной кишке.
ХЦК действует преимущественно на ацинусы поджелудочной железы, поэтому выделяющийся в ответ на стимуляцию этим гормоном сок богат ферментами. Вторичными мессенджерами являются ионы Са2+ и комплекс ГЦ — цГМФ. Одновременное действие на железу секретина и ХЦК (при приеме пищи) усиливает их стимуляторный эффект. Секретин и ХЦК применяются в клинике как стимуляторы секреции при диагностике заболеваний поджелудочной железы. Пептид химоденин стимулирует секрецию химотрипсиногена.
Секреция поджелудочной железы усиливается также гастрином, серотонином, инсулином, бомбезином, солями желчных кислот. Тормозят выделение поджелудочного сока глюкагон, соматостатин, вазопрессин, вещество Р, АКТГ, энкефалин, кальцитонин, ЖИП, ПП, УУ. ВИП может возбуждать и тормозить секрецию поджелудочной железы.
Состав и свойства желчи, значение в пищеварении. Желчеобразование и желчевыделение, их регуляция.
Желчь является не только секретом, но и экскретом. В ее составе выводятся различные эндогенные и экзогенные вещества. Это определяет сложность состава желчи. В желчи содержатся белки, аминокислоты, витамины и другие вещества. Желчь обладает небольшой ферментативной активностью; рН печеночной желчи 7,3—8,0. При прохождении по желчевыводящим путям и нахождении в желчном пузыре жидкая и прозрачная золотисто-желтого цвета печеночная желчь (относительная плотность 1,008—1,015) концентрируется (всасываются вода и минеральные соли), к ней добавляется муцин желчных путей и пузыря, и желчь становится темной, тягучей, увеличивается ее относительная плотность (1,026—1,048) и снижается рН (6,0—7,0) за счет образования солей желчных кислот и всасывания гидрокарбонатов.
Желчь, ее участие в пищеварении. Желчь образуется в печени, и ее участие в пищеварении многообразно. Желчь эмульгирует жиры, увеличивая поверхность, на которой осуществляется их гидролиз липазой; растворяет продукты гидролиза липидов, способствует их всасыванию и ресинтезу триглицеридов в энтероцитах; повышает активность ферментов поджелудочной железы и кишечных ферментов, особенно липазы. При выключении желчи из пищеварения нарушается процесс переваривания и всасывания жиров и других веществ липидной природы. Желчь усиливает гидролиз и всасывание белков и углеводов.
Желчь выполняет и регуляторную роль, являясь стимулятором желчеобразования, желчевыделения, моторной и секреторной деятельности тонкой кишки, пролиферации и слущивания эпителиоцитов (энтероцитов). Желчь способна прекращать действие желудочного сока, не только снижая кислотность желудочного содержимого, поступившего в двенадцатиперстную кишку, но и путем инактивации пепсина. Желчь обладает бактериостатическими свойствами. Немаловажной является ее роль во всасывании из кишечника жирорастворимых витаминов, холестерина, аминокислот и солей кальция.
У человека за сутки образуется 1000—1800 мл желчи (около 15 мл на 1 кг массы тела). Процесс образования желчи — желчеотделение (холерез) — осуществляется непрерывно, а поступление желчи в двенадцатиперстную кишку — желчевыделение (холекинез) — периодически, в основном в связи с приемом пищи. Натощак в кишечник желчь почти не поступает, она направляется в желчный пузырь, где при депонировании концентрируется и несколько изменяет свой состав, поэтому принято говорить о двух видах желчи — печеночной и пузырной (табл. 9.5).тонкой кишки всасывается в кровь около 85—90 % желчных кислот, выделившихся в кишку в составе желчи. Всосавшиеся желчные кислоты с кровью по воротной вене транспортируются в печень и включаются в состав желчи. Остальные 10—15 % желчных кислот выводятся из организма в основном в составе кала. Эта потеря желчных кислот восполняется их синтезом в гепатоцитах.
В целом образование желчи происходит путем активного и пассивного транспорта веществ из крови через клетки и межклеточные контакты (вода, глюкоза, креатинин, электролиты, витамины, гормоны и др.), активной секреции компонентов желчи (желчные кислоты) гепатоцитами и обратного всасывания воды и ряда веществ из желчных капилляров, протоков и желчного пузыря (рис. 9.16). Ведущая роль в образовании желчи принадлежит секреции.
Регуляция желчеобразования. Желчеобразование осуществляется непрерывно, но интенсивность его изменяется за счет регуляторных влияний. Усиливают желчеобразование акт еды, принятая пища. Рефлекторно изменяется желчеобразование при раздражении интероцепторов пищеварительного тракта, других внутренних органов и условнорефлекторном воздействии.
Парасимпатические холинергические нервные волокна (воздействия) усиливают, а симпатические адренергические — снижают желчеобразование. Имеются экспериментальные данные об усилении желчеобразования под влиянием симпатической стимуляции.
К числу гуморальных стимуляторов желчеобразования (холеретиков) относится сама желчь. Чем больше желчных кислот поступает из тонкой кишки в кровоток воротной вены (портальный кровоток) тем больше их выделяется в составе желчи, но меньше желчных кислот синтезируется гепатоцитами. Если поступление в портальный кровоток желчных кислот уменьшается, то дефицит их восполняется усилением синтеза желчных кислот в печени. Секретин усиливает секрецию желчи, выделение в ее составе воды и электролитов (гидрокарбонатов). Слабее стимулируют желчеобразование глюкагон, гастрин, ХЦК, простагландины.
Действие различных стимуляторов желчеобразования различно. Например, под влиянием секретина увеличивается в основном объем желчи, под влиянием блуждающих нервов, желчных кислот повышаются ее объем и выделение органических компонентов, высокое содержание в пище полноценных белков увеличивает выделение и концентрацию этих веществ в составе желчи. Желчеобразование усиливают многие продукты животного и растительного происхождения. Соматостатин уменьшает желчеобразование.
Желчевыделение. Движение желчи в желчевыделительном аппарате обусловлено разностью давления в его частях и в двенадцатиперстной кишке, состоянием сфинктеров внепеченочных желчных путей. В них выделяют следующие сфинктеры: в месте слияния пузырного и общего печеночного протока (сфинктер Мирисси), в шейке желчного пузыря (сфинктер Люткенса) и концевом отделе общего желчного протока и сфинктер ампулы, или Одди. Тонус мышц этих сфинктеров определяет направление движения желчи. Давление в желчевыделительном аппарате создается секреторным давлением желчеобразования и сокращениями гладких мышц протоков и желчного пузыря. Эти сокращения согласованы с тонусом сфинктеров и регулируются нервными и гуморальными механизмами. Давление в общем желчном протоке колеблется от 4 до 300 мм вод. ст., а в желчном пузыре вне пищеварения составляет 60—185 мм вод. ст., во время пищеварения за счет сокращения пузыря поднимается до 200—300 мм вод. ст., обеспечивая выход желчи в двенадцатиперстную кишку через открывающийся сфинктер Одди.
Вид, запах пищи, подготовка к ее приему и собственно прием пищи вызывают сложное и неодинаковое у разных лиц изменение деятельности желчевыделительного аппарата, при этом желчный пузырь сначала расслабляется, а затем сокращается. Небольшое количество желчи через сфинктер Одди выходит в двенадцатиперстную кишку. Этот период первичной реакции желчевыделительного аппарата длится 7—10 мин. На смену ему приходит основной эвакуаторный период (или период опорожнения желчного пузыря), во время которого сокращение желчного пузыря чередуется с расслаблением и в двенадцатиперстную кишку через открытый сфинктер Одди переходит желчь, сначала из общего желчного протока, затем пузырная, а в последующем — печеночная.
Длительность латентного и эвакуаторного периодов, количество выделенной желчи зависят от вида принятой пищи. Сильными стимуляторами желчевыделения являются яичные желтки, молоко, мясо и жиры.
Рефлекторная стимуляция желчевыделительного аппарата и холекинеза осуществляется условно- и безусловно-рефлекторно при раздражении рецепторов рта, желудка и двенадцатиперстной кишки с участием блуждающих нервов.
Наиболее мощным стимулятором желчевыделения является ХЦК, вызывающий сильное сокращение желчного пузыря; гастрин, секретин, бомбезин (через эндогенный ХЦК) вызывают слабые сокращения, а глюкагон, кальцитонин, антихолецистокинин, ВИП, ПП тормозят сокращение желчного пузыря.
Состав и свойства кишечного сока. Методы изучения. Регуляция секреции.
Регуляция деятельности желез тонкой кишки осуществляется местными нервно-рефлекторными механизмами, а также гуморальными влияниями и ингредиентами химуса. Механическое раздражение слизистой оболочки тонкой кишки вызывает выделение жидкого секрета с малым содержанием ферментов. Местное раздражение слизистой кишки продуктами переваривания белков, жиров, соляной кислотой, панкреатическим соком вызывает отделение кишечного сока, богатого ферментами. Усиливают кишечное сокоотделение ГИП, ВИП, мотилин. Гормоны энтерокринин и дуокринин, выделяемые слизистой оболочкой тонкой кишки, стимулируют соответственно секрецию либеркюновых и бруннеровых желез. Тормозное действие оказывает соматостатин.
Для получения чистого кишечного сока и изучение самой секреции есть разные методы изоляции кишечных петель. По методу Тири, вырезают участок кишки длиной 20-30 см, краниальный конец его зашивают кисетним швом, а каудальный вшивают в кожу брюшной стенки, концы перерезанного кишечника сшивают, чтобы восстановить целость пищеварительного канала (рис. 69, а). При этом методе питания изолированной петли кишки происходит через сосуды брыжейки. По методу Тири-Велла оба конца изолированного отрезка кишки вшивают в кожу брюшной стенки (рис. 69, б). Через фистульных отверстия с этого отрезка кишки можно собрать сок.
При данных методах неизбежна потеря кишечного сока и исключается действие химуса на изолированную петлю кишки. От указанных недостатков избавляются, изолируя кишечник наложением наружных кишечных анастомозов. Суть операции заключается в том, что двенадцатиперстную кишку перерезают ниже места впадения протока поджелудочной железы. Концы кишки сшивают и в них вставляют фистульных трубки через разрезы в брюшной стенке выводят наружу и соединяют между собой резиновой трубкой (рис. 69, в). Во время опыта для получения содержимого двенадцатиперстной кишки резиновую трубку снимают. Методика внешних анастомозов позволяет расчленить кишечник на отдельные части и изучать процессы пищеварения в каждом отделе.
Особенности полостного и мембранного гидролиза пищевых веществ в тонком кишечнике.
Полостное пищеварение в тонкой кишке осуществляется за счет пищеварительных секретов и их ферментов, поступивших в полость тонкой кишки (секрет поджелудочной железы, желчь, кишечный сок).
Полостное пищеварение в тонкой кишке осуществляется как в жидкой фазе кишечного химуса, так и на границе фаз: на поверхности пищевых частиц, растительных волокон, сохраненных и разрушенных десквамированных энтероцитов, хлопьев (флокул), образовавшихся в результате взаимодействия кислого содержимого желудка и щелочного дуоденального химуса. В результате полостного пищеварения гидролизуются крупномолекулярные вещества и образуются в основном олигомеры. Последующий их гидролиз происходит в зоне, прилегающей к слизистой оболочке, и непосредственно на ней
Из полости тонкой кишки вещества поступают в слой кишечной слизи. Этот слой, образованный в основном секретом бокаловидных клеток и фрагментами слущивающегося кишечного эпителия, удерживается на пласте энтероцитов их гликокаликсом и за счет высокой вязкости секрета. Слой кишечной слизи непрерывно наращивается со стороны эпителиоцитов и убывает со стороны полости кишки, т. е. все время обновляется. Он обладает более высокой ферментативной активностью, чем жидкое содержимое полости тонкой кишки.
В слое кишечной слизи адсорбированы ферменты из полости тонкой кишки (панкреатические и кишечные), из разрушенных энтероцитов и транспортированные в кишку из кровотока. Проходящие через слои слизи питательные вещества частично гидролизуются этими ферментами — «премембранное пищеварение» (Ю. М. Гальперин) и поступают в слой гликокаликса, где продолжается гидролиз питательных веществ по мере их транспорта в глубь пристеночного слоя. Продукты гидролиза поступают на апикальные мембраны энтероцитов, в которые встроены кишечные ферменты, осуществляющие собственно мембранное пищеварение (в основном гидролиз димеров до стадии мономеров). Следовательно, пристеночное пищеварение последовательно осуществляется в трех зонах: в слое слизи, гликокаликсе и на апикальных мембранах энтероцитов. Образовавшиеся в результате пищеварения мономеры всасываются в кровь и лимфу
Полостное пищеварение в тонкой кишке имеет выраженный проксимодистальный градиент: гидролиз интенсивнее совершается в проксимальной, чем в дистальной, части тонкой кишки. Топография мембранного пищеварения несколько другая, но имеется проксимодистальный градиент распределения ферментов вдоль тонкой кишки.
Эпителиоциты в разных частях кишечной ворсинки морфологически и функционально неоднозначны. Так, от крипты к вершине ворсинки секреторная активность эпителиоцитов убывает. Верхняя часть ворсинок преимущественно реализует мембранный гидролиз дипептидов, участки, расположенные ближе к основанию ворсинок — гидролиз дисахаридов. О функциональной специализации кишечных эпителиоцитов свидетельствует и распределение свойств тонкой кишки от проксимального к дистальному ее отделам. Это касается и гидролиза различных питательных веществ, и активности кишечных ферментов, и всасывания различных компонентов химуса.
Проксимодистальные градиенты свойств тонкой кишки имеют существенные различия, зависят от возраста, питания, времени суток, приема пищи и т. д. Существует последовательность в гидролизе и всасывании продуктов гидролиза питательных веществ, сложные взаимные влияния гидролиза одних веществ на гидролиз других.
Регуляция полостного и пристеночного пищеварения. Регуляция полостного пищеварения осуществляется путем изменения секреции пищеварительных желез, продвижения химуса по тонкой кишке, интенсивности пристеночного пищеварения и всасывания.
Регуляция пристеночного пищеварения более сложна и во многом еще не изучена. Интенсивность пристеночного пищеварения зависит от полостного и, следовательно, от факторов, влияющих на него. На мембранное пищеварение влияют гормоны надпочечников (синтез и транслокация ферментов), диеты и другие факторы. Пристеночное пищеварение зависит также от моторики кишки, изменяющей переход веществ из химуса в исчерченную каемку, величины пор исчерченной каемки, ферментного состава в ней, сорбционных свойств мембраны (А. М. Уголев).
Роль протеолитических ферментов желудочного, панкреатического и кишечного соков в гидролизе белков, жиров и углеводов. Конечные продукты гидролиза.
Моторная деятельность пищеварительного тракта. Акты жевания и глотания, их регуляция. Моторика желудка, механизм эвакуации пищи из желудка в 12-перстную кишку. Виды движений тонкого и толстого кишечника.
Моторная, или двигательная, функция осуществляется на всех этапах процесса пищеварения. В пищеварительном тракте происходят произвольные и непроизвольные, макро- и микромоторные явления. Прием, механическая переработка пищи в ходе жевания, глотание, задержка в желудке и эвакуация его содержимого в кишечник, сокращения и расслабления желчного пузыря, перемешивание и передвижение кишечного содержимого (химуса), перераспределение давления в отделах тонкой кишки, перемешивание пристеночного слоя химуса, переход химуса из тонкой кишки в толстую, сокращение и расслабление сфинктеров, движения толстой кишки, необходимые для формирования кала и дефекации,— основные моторные процессы, обеспечивающие процесс пищеварения в различных отделах пищеварительного тракта.
Изменение тонуса и перистальтики выводных протоков пище варительных желез, состояние их сфинктеров обеспечивают выведение пищеварительных секретов. К моторике также относятся движения ворсинок и микроворсинок.
Гладкие мышцы пищеварительного тракта образованы гладкими мышечными клетками (миоциты), обладающими рядом специфических физиологических свойств (см. раздел 2.4.1.7). Миоциты плотно упакованы в пучки и соединены нексусами. Пучок считается функциональной единицей гладкой мышцы. Пучок иннервируется нервными терминалями, он также получает мелкую артериолу. Нейромедиаторы и физиологически активные вещества, вышедшие из крови в интерстициальную жидкость пучка, оказывают на его миоциты возбуждающие и тормозные влияния.
Гладкие мышцы пищеварительного тракта относятся к группе унитарных и обладают способностью спонтанного ритмического возбуждения и свойствами синцития. Растяжение гладких мышц вызывает деполяризацию их мембран и мышечное сокращение. Вегетативные нервы, гормоны и парагормоны изменяют частоту и силу этих сокращений в широких пределах. На протяжении пищеварительного тракта имеется несколько водителей ритма его сокращений. Эти водители ритма особенно чувствительны к физиологически активным веществам и получают обильную иннервацию.
Сложность движений пищеварительного тракта обеспечивается наличием в нем слоев и пучков гладких мышц, идущих в разных направлениях, при расслаблении или сокращении которых уменьшается или увеличивается тонус кишки и изменяется просвет пищеварительного канала. Волна сокращений и расслабления круговых мышц продвигается вдоль пищеварительного канала, создавая его перистальтические сокращения. Согласование сокращений различных мышечных пучков осуществляется посредством периферической интрамуральной нервной системы.
В пищеварительном тракте около 35 сфинктеров (жомов) — специальных замыкательных аппаратов, состоящих из скопления преимущественно циркулярно расположенных мышечных пучков, а также мышечных пучков спирального и продольного направлений. Сокращение циркулярно расположенных мышечных пучков обеспечивает смыкание и уменьшение просвета сфинктера, сокращение спирально и продольно расположенных пучков увеличивает просвет сфинктера. Сфинктеры выполняют роль клапанов, обеспечивающих движение пищевого содержимого в каудальном направлении, одноправленное движение пищеварительных секретов, разобщение отделов пищеварительного тракта, где пищеварение происходит на характерных для них этапах.
В координации моторики пищеварительного тракта велика роль миогенных механизмов, периферической (интра- и экстрамуральной) и центральной нервной системы. Последняя имеет важное значение в пусковых влияниях на органы пищеварения, в изменении их реактивности, интеграции моторной и секреторной функций пищеварительного тракта, его адаптации к виду принятой пищи. Парасимпатические влияния преимущественно повышают моторную активность пищеварительного тракта, но в составе блуждающих нервов имеются возбуждающие и тормозящие моторику нервные волокна. Симпатические влияния заключаются в основном в снижении моторной активности. Нервные, гормональные и пара-гормональные влияния создают сочетанные органные и межорганные внутрисистемные эффекты. Так, желчевыделение осуществляется сокращениями желчного пузыря при открытом сфинктере печеночно-поджелудочной ампулы (сфинктер Одди); желудочная эвакуация — при сокращении антральной части желудка, но расслабленном сфинктере привратника (пилорический сфинктер)