Пищеварение в толстом кишечнике.

Остатки непереваренной пищи поступают в толстый кишечник, который называется так в связи с диаметром, достигающим в некоторых местах 7 см. Роль толстого кишечника как пищеварительного органа невелика. Процессы гидролиза и всасывания в основном закончились в тонком кишечнике. Дальнейшее расщепление попавших сюда молекул, в том числе клетчатки и пектина, происходит под влиянием ферментов кишечного сока, попавших сюда с остатками химуса, или под влиянием бактериальной флоры толстого кишечника. Поступивший в толстую кишку химус уже лишен в результате всасывания большей части питательных веществ, но все еще имеет жидкую консистенцию. Поэтому основная функция толстой кишки, помимо проведения остатков в прямую кишку для удаления их из тела, состоит во всасывании воды и в переводе содержимого в полутвердое состояние.

Под действием волнообразных перистальтических сокращений гладкой мускулатуры кишечника пищевые остатки передвигаются вдоль толстого кишечника. При этом происходит интенсивное обратное всасывания воды, что приводит к уплотнению содержимого кишечника и формированию каловых масс. Достигнув прямой кишки, кишечное содержимое растягивает ее стенку и раздражает находящиеся в ней нервные окончания. Возникает позыв к акту дефекации. Для прохождения остатков пищи через толстую и прямую кишку требуется от 12 до 24 часов. Конечный продукт содержит непереваренные пищевые остатки, некоторые вещества, выделяемые организмом (желчные пигменты, тяжелые металлы и др.), и большое количество бактерий.

Регуляция пищеварения.

Нервная регуляция пищеварения происходит рефлекторно. Это удалось установить с помощью фистульной методики, усовершенствованной И. П. Павловым. За работы по изучению пищеварения он получил Нобелевскую премию.
Фистула — искусственно созданное отверстие для выведения наружу продуктов, находящихся в полостных органах или железах. Так, для того чтобы исследовать выделения слюнной железы, И. П. Павлов выводил один из ее протоков наружу и собирал слюну (рис. 80). Это давало возможность получить ее в чистом виде и исследовать состав. Было выяснено, что слюна выделяется как при попадании пищи в ротовую полость, так и при ее виде, но при условии, если животному знаком вкус этой пищи. По предложению И. П. Павлова рефлексы были разделены на безусловные и условные.
Безусловные рефлексы — врожденные рефлексы, свойственные всем особям данного вида. С возрастом они могут меняться, но по строго определенной программе, одинаковой для всех особей этого вида. Безусловные рефлексы — это реакция на жизненно важные события: пищу, опасность, боль и т. д.
Условные рефлексы — это рефлексы, приобретенные в течение жизни. Они дают возможность организму приспособиться к меняющимся условиям, накапливать жизненный опыт.
Опыты по фистульной методике показали, что раздражение вкусовых рецепторов вызывает секрецию не только слюны, но и желудочного сока. Поэтому пища, смешанная со слюной, попадает не в пустой желудок, а в желудок, уже подготовленный к ее приему, то есть наполненный пищеварительным соком. Это было показано И. П. Павловым в опытах с мнимым кормлением. Собаке перерезали пищевод и оба конца выводили наружу. Когда животное ело, пища вываливалась из отверстия в пищеводе. Содержимое желудка выводилось наружу с помощью специальной трубки (рис. 81). Несмотря на то что в желудок пища не попадала, секреция желудочного сока все равно в нем происходила. Более того, если собака была голодна, то любой сигнал, связанный с едой, вызывал как отделение слюны, так и отделение желудочного сока. Это условно-рефлекторное отделение желудочного сока И. П. Павлов назвал аппетитным соком.
Когда же пища попадает в желудок и растягивает его, пищевое возбуждение завершается и сменяется ощущением насыщения. Оно наступает раньше, чем пища всосется и кровь обогатится питательными веществами. Следовательно, существует тормозной рефлекс на наполнение желудка, предохраняющий от переедания.
Гуморальная регуляция пищеварения. После того как питательные вещества всосутся в кровь, начинается гуморальное отделение желудочного сока. Среди питательных веществ имеются биологически активные вещества, которые, например, содержатся в овощных и мясных отварах. Продукты их расщепления через слизистую оболочку желудка всасываются в кровь. С током крови они попадают к железам желудка и те начинают усиленно выделять желудочный сок. Это позволяет обеспечить длительное сокоотделение: белки перевариваются медленно, иногда в течение 6 ч и более. Таким образом, желудочное сокоотделение регулируется как нервным, так и гуморальным путем.

Строение почек. Нефрон.

Почки являются основным органом выделения. Поскольку вся кровь протекает через почки, то большинство токсинов и шлаков, попавших в организм, выводятся с мочой. Моча образуется в функциональной единице почки — нефроне посредством фильтрации плазмы крови. Затем полезные вещества, попавшие в мочу, всасываются обратно в кровь, а продукты обмена веществ и токсические вещества концентрируются и выводятся наружу.

Строение почки

Почки располагаются в поясничной области, по обе стороны от позвоночника. Правая почка лежит чуть ниже левой. Почки имеют бобовидную форму. Масса одной почки — 120 - 200 г. Размеры: длина — 12 см, ширина — 5 - 6 см, толщина — 3 - 4 см. У почки выделяют полюсы — верхний и нижний. Различают края — наружный (выпуклый) и внутренний (вогнутый). В центре вогнутого края находятся ворота почки, через которые проходят сосуды, нервы и мочеточник.

Почка состоит из коркового (светлого) и мозгового (темного) вещества. В корковом и мозговом веществе почки образуется моча. Корковое вещество расположено под оболочкой почки, его толщина около 0,7 см. Мозговое вещество занимает центральную часть органа, толщиной 2,0 - 2,5 см.

Мозговое вещество образовано 10 - 15 пирамидами (участки треугольной формы). Верхушка пирамиды в виде почечного сосочка направлена в сторону почечной пазухи. Корковое вещество как бы окаймляет верхнее основание пирамид и дает между ними отростки, направленные к центру почки — почечные столбы.

В почечной пазухе находятся полости — малые и большие чашки, которые соединяются в почечную лоханку. Лоханка, в свою очередь, постепенно суживается и переходит в мочеточник.

Нефрон

Нефрон — это структурно-функциональная единица почки. Общее число нефронов в почке составляет от 1 млн до 4 млн. Нефрон состоит из 4 отделов: почечное тельце, включающее в себя сосудистый клубочек, который охватывается капсулой; восходящий каналец (расположен ближе к капсуле), петля нефрона (петля Генле) и нисходящий каналец (расположен в конце нефрона), который впадает в собирательную трубку. В собирательную трубку нефроны приносят мочу, которая затем попадает в мочеточник

Фильтрация и реабсорбция.

Процес образования и выделения мочи называется диурезом.

Моча образуется из крови, которая протекает через почки. Образование мочи осуществляется в две стадии: фильтрация и реабсорбция (обратное всасывание).

Фильтрация происходит в почечном тельце, так как есть разность давлений в капиллярах клубочка и в полости капсулы, плазма крови фильтруется из капилляров в полость капсулы образуя первичную мочу. Из крови сосудистого клубочка в капсулу поступает вода с растворенными в ней веществами — аминокислотами, глюкозой, витаминами, солями. Белки в этой жидкости у здорового человека отсутствуют. Наличие белка указывает на заболевание. Образовавшаяся в капсуле жидкость называется первичной мочой. За сутки образуется около 170 л первичной мочи. Затем эта жидкость поступает в канальцы почек, где протекает реабсорбция.

Из первичной мочи, поступившей в каналец, обратно в кровь поступают вода и различные питательные вещества, а конечные продукты обмена веществ накапливаются в моче. Петля нефрона обеспечивает концентрацию мочи. В восходящем канальце продолжается обратное всасывание питательных веществ и солей. Формируется жидкость, которая называется конечной, или вторичной, мочой.

Из общего количества первичной мочи образуется около 1,5 л конечной мочи. В ней отсутствуют витамины, глюкоза, аминокислоты, зато резко повышена концентрация конечных продуктов обмена веществ, ненужных организму. Вторичная моча попадает в собирательную трубку, затем в мочеточник и выводится из организма.

Гомеостаз (от греч. - подобный, одинаковый + состояние, неподвижность) - относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций живого организма; сохранение постоянства видового состава и числа особей в биоценозах; способность популяции поддерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает ее максимальную жизнеспособность. (БСЭ)

Примеры гомеостаза в млекопитающих:
- Регуляция количества минеральных веществ и воды в теле, — осморегуляция. Осуществляется в почках.
- Удаление отходов процесса обмена веществ, — выделение. Осуществляется экзокринными органами — почками, лёгкими, потовыми железами.

Почки играют важную роль в осморегуляции. При обезвоживании организма в плазме крови увеличивается концентрация осмотически активных веществ, что приводит к повышению ее осмотического давления. В результате возбуждения осморецепторов, которые расположены в области супраоптического ядра гипоталамуса, а также в сердце, печени, селезенке, почках и других органах, усиливается выброс АДГ из нейрогипофиза. АДГ повышает реабсорбцию воды, что приводит к задержке воды в организме, выделению осмотически концентрированной мочи. Секреция АДГ изменяется не только при раздражении осморецепторов, но и специфических натриорецепторов.

При избыточном содержании воды в организме, напротив, уменьшается концентрация растворенных осмотически активных веществ в крови, снижается ее осмотическое давление. Активность осморецепторов в данной ситуации уменьшается, что вызывает снижение продукции АДГ, увеличение выделения воды почкой и снижение осмолярности мочи.

Реабсорбция (лат. re обратное + лат. absorptio поглощение, всасывание) — II фаза мочеобразования.

Термин часто употребляется для характеристики процессов, протекающих в выделительной системе животных. В этом случае подразумевается активное поглощение различных веществ из первичной мочи обратно в кровь. В канальцах остаются продукты распада, в которых организм больше не нуждется, и те вещества, которые он сохранить не в состоянии (например, глюкозу при сахарном диабете).

Другие примеры реабсорбции в организме — реабсорбция спинномозговой жидкости из субарахноидального пространства, плевральной жидкости из плевральных полостей и т. д.