Физиология пищеварительной системы

Пищеварение– это комплекс физиологических, физических и химических процессов, обеспечивающих прием и переработку пищевых продуктов в вещества, способные усваиваться организмом. Последовательная цепь процессов, приводящая к расщеплению пищевых веществ до мономеров, называется пищеварительным конвейером. Расщепление пищевых веществ (гидролиз) происходит под действием ферментов пищеварительной системы. Гидролиз осуществляется как в полости ЖКТ, так и на поверхности его слизистой оболочки. По месту локализации ферментов различают 3 типа пищеварения: 1- полостное, 2 – пристеночное, 3 – внутриклеточное.

В зависимости от происхождения ферментов пищеварение делится на 3 типа: 1) Собственное П – если ферменты синтезируются пищеварительными железами человека. 2)Симбионтное П – происходит при участии ферментов, синтезируемых микрофлорой толстой кишки. 3)Аутолитическое П – под влиянием ферментов, которые содержатся в принимаемой пище (грудное молоко, фрукты, овощи).

Пищеварительная система выполняет 3 основные функции:

1 – секреторная – образование слюны, желудочного сока, кишечного сока, желчи.

2 – моторная – жевание, глотание, перемещение пищевого комка по ЖКТ. 3 – всасывательная – питательные вещества в виде мономеров поступают в кровь или лимфу.

К непищеварительным функциям пищеварительной системы относятся:

1 – экскреторная (выделительная) – удаление из организма продуктов обмена – мочевина, желчные кислоты, соли тяжелых металлов, лекарственные вещества, др. 2 – инкреторная (гормональная) – выработка тканевых гормонов (гастрин, секретин, мотилин и др.), необходимых для регуляции процесса пищеварения. 3 – участие в водно-солевом обмене.

4 – участие в гемопоэзе (кроветворении); 5 – участие в свертывании крови; 6 – в терморегуляции; 7- защитная функция – проявляется в следующем: в полости рта слюна содержит бактериоцидный фермент лизоцим (муромидаза), в желудке находится соляная кислота, в желчи – желчные кислоты-, в кишечнике – лимфоидная ткань и микрофлора, которые обеспечивают не только переваривание пищи, но и реакции иммунитета.

8 – метаболическая функция.

МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИЙ ЖКТ. Различают экспериментальные и клинические методики исследования функций пищеварительной системы. К экспериментальным относятся: 1. острый опыт, с помощью которого открыли и исследовали пристеночное пищеварение. 2.хронический эксперимент – его принцип заключается в хирургической подготовке животного, которому заранее накладывают фистулу (специальная трубка, выводимая наружу). Через фистулу получают чистую слюну, желудочный сок, и т.д

В лаборатории И.П.Павлова у фистульных собак применяли перерезку пищевода и производили «мнимое кормление» собаки, получая при этом чистый (без примеси пищи) желудочный сок. Последующие операции на собаках с созданием изолированного желудочка дали возможность академику И.П.Павлову изучить фазы желудочной секреции. Фистульная методика позволяет исследователю в любое время наблюдать за функцией органа, который имеет нормальное кровоснабжение и иннервацию.

Клинические методики исследования пищеварения у человека весьма разнообразны и дают достоверную информацию: для изучения пищеварения в желудке используется зондирование, когда после пробного завтрака или стимуляторов желудочной секреции получают для анализа желудочный сок; дуоденальное зондирование позволяет исследовать панкреатический сок, кишечный сок и желчь. Акт жевания изучают с помощью записи сокращения жевательных мышц – мастикациография. Также применяется гастрография, электрогастрография, эндорадиозондирование и др.

Регуляция слюноотделения.

Слюна синтезируется непрерывно. Ее выделение контролирует нервная система. Вещества, попадающие с пищей в полость рта, раздражают окончания лицевого и языкоглоточного нервов, ядра которых расположены в продолговатом мозгу, и вызывают обильную секрецию слюны. Таким образом влияет парасимпатическая нервная система. Симпатическая иннервация слюнных желез происходит за счет волокон верхнего шейного симпатического узла, раздражение которых снижает секрецию слюны. Но для выделения слюны не всегда обязательно раздражение рецепторов полости рта пищей. Слюноотделение происходит и по принципу условного рефлекса – если вести разговор о еде, наступило время обеда, звон посуды или показ пищи. Отрицательные эмоции тормозят слюноотделение. На количество выделяемой слюны могут влиять и некоторые химические вещества, имеющиеся в крови – фермент гиалуронидаза, калликреин, избыток углекислоты в крови, накопление мочевины, ацидоз – они стимулируют секрецию слюны – это гуморальная регуляция слюноотделения.

Пищеварение в желудке.

Желудок – отдел пищеварительного тракта, где продолжается начавшаяся в полости рта механическая и химическая обработка пищевых веществ под действием желудочного сока. Состав желудочного сока и его количество зависит от количества и качества принятой пищи. В сутки выделяется 2-2,5 л сока. Основным компонентом желудочного сока является соляная кислота, которая может находиться как в свободном, так и в связанном с белками состоянии. Отсюда – различают свободную кислотность (она равна 20-40 титр.ед), связанную кислотность (равна 10-20 титр.ед.) и общую кислотность (в норме = 40-60 титр.ед.). Соляная кислота желудочного сока выполняет следующие функции: 1.создает кислую среду в желудке, где рН составляет от1,5 до 6,0; 2.этот диапазон рН необходим для денатурации (набухания) белков и активации ферментов желудочного сока, которые образуются главными клетками слизистой оболочки желудка. 3.оказывает защитное бактерицидное действие; 4.соляная кислота ускоряет процесс перехода пищевого содержимого из желудка в 12-перстную кишку.5.стимулирует синтез тканевых гормонов (гастрин).

Ферменты желудочного сокаучаствуют в основном в процессах гидролиза белков. Для этого в составе желудочного сока имеются следующие ферменты: 1.пепсин, который сначала появляется в неактивной форме – в виде пепсиногена и превращается в пепсин под действием соляной кислоты желудочного сока. Расщепляет белки до аминокислот и пептидов. 2.парапепсин (пепсин В) – в 140 раз больше других ферментов растворяет желатину. 3.реннин (химозин) – у детей его нет; он продолжает действие пепсина на белки. 4.гастриксин– максимально активный фермент; расщепляет даже связанные белки – хромопротеиды (гемоглобин). В желудочном соке находят и другие, менее активные ферменты – липаза, уреаза, муколизин др. Железы слизистой желудка образуют в большом количестве слизь, или муцин,который необходим для защиты самой слизистой от повреждения и самопереваривания, а также для усвоения витамина В12. В последнее время доказано, что сиаломуцин связывает вирусы. Муцин также секретируется непрерывно добавочными клетками слизистой желудка.желудочном соке находят и другие, менее активные ферменты – липаза, уреаза, муколизин др.

Пищеварение в кишечнике

Роль12-перстной кишки в пищеварении. 12-перстная кишки (дуоденум) – это центральное звено ЖКТ, где происходит не только гидролиз Б.Ж.У. до мономеров, но и всасывание их в кровь и лимфу. Это возможно благодаря поступлению в 12-перстную кишку сока поджелудочной железы (панкреатического сока) с полным набором пищеварительных ферментов, выделения в просвет кишки желчи, а также наличия самого дуоденального сока.

Состав и свойства панкреатического сока. Это бесцветная прозрачная жидкость. За сутки образуется 1,5 – 2, 5 л сока, что зависит от характера пищи. Реакция сока щелочная и равна 7,5 – 8,8, что важно для активации пищеварительных ферментов. Большая часть панкреатического сока составляет вода (98,7%), в сухом веществе – хлориды натрия, калия, бикарбонаты (которых здесь в 5 раз больше, чем в крови). Все ферменты делятся на: 1) расщепляющие белки (протеазы) – трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидазы А и В. Все они выделяются в неактивной форме и становятся активными под влиянием фермента энтерокиназы. Белки расщепляются до олигопептидов (70%) и аминокислот (30%). РНК и ДНК расщепляются ферментами РНК-азой и ДНК-азой. 2)расщепляющие углеводы – альфа-амилаза (крахмал до декстринов); 3)расщепляющие жиры – липаза, фосфолипаза (до моноглицеридов и жирных кислот). В подготовке гидролиза жиров участвует желчь, которая эмульгирует жиры.

4. Фазы панкреатической секреции. Различают 2 фазы: 1 – сложнорефлекторная и 2 –нейрогуморальная.

В первую фазу сок выделяется на запах, вид пищи, звон посуды, разговор о еде и продолжается 5-10 минут. При этом симпатическая нервная система

тормозит секрецию, а парасимпатическая – усиливает. Вторая фаза связана с длительным выделением панкреатического сока на действие гуморальных факторов. Усиливают секрецию соляная кислота, овощные соки, мясо, сухой хлеб, жиры, а также гормоны – гастрин, инсулин, серотонин, соли желчных кислот. Тормозят секрецию – молоко и гормоны – глюкагон, вещество Р, соматостатин, кальцитонин, АКТГ.

Роль желчи в пищеварении. Желчь обеспечивает смену желудочного пищеварения на кишечное и выполняет следующие функции: 1) инактивирует пепсин; 2) нейтрализует соляную кислоту; 3) повышает активность ферментов панкреатического сока; 4)эмульгирует жиры; 5)ускоряет всасывание триглицеридов и жирных кислот; 6)способствует всасыванию жирорастворимых витаминов – А, Д, Е, К; 7) удерживает ферменты на поверхности слизистой кишки, способствуя пристеночному пищеварению; 8)стимулирует моторику кишечника с помощью гормонов – вилликинина и холецистокинина; 9)угнетает развитие кишечной микрофлоры и предупреждает процессы гниения в толстой кишке.

Желчеобразование и желчевыделение. Желчь образуется в печени непрерывно, накапливается в желчном пузыре и в кишечник поступает при наличии в нем пищи, особенно содержащей жиры. Стимулятором желчеобразования являются также яичный желток, хлеб, молоко и мясо. Блуждающие нервы стимулируют образование желчи, а симпатические – тормозят. Из гуморальных веществ желчеобразование усиливают секретин и желчные кислоты, а снижают – гастрин, глюкагон. За сутки образуется от 600 до 1500 мл желчи. Реакция желчи щелочная (рН = 7,3 – 8,0).

Кишечный сок, его состав и свойства. В тонком кишечнике осуществляются основные пищеварительные функции ЖКТ – секреторная, моторная и всасывательная. Секреция кишечного сока происходит в результате приема пищи. Главным компонентом кишечного сока является муцин, который обволакивает слизистую и смешивается со слущенными клетками эпителия, образуя слизистые комочки. В течение 3-х суток происходит полное обновление клеток эпителия слизистой. Кишечный сок – мутная, вязкая жидкость в количестве 2,0-2,5 л за сутки. В жидкой его части имеется много ферментов, других органических и неорганических веществ. рН = 7,2-8,6. Ферментов известно более 20. Наиболее изучены: 1.протеазы - пептидазы (аминопептидаза и полипептидаза), катепсины. Их активирует энтерокиназа. 2.липазы – фосфолипаза, щелочная фосфатаза. 3.амилазы –сахараза, мальтаза, лактаза. Вначале эти ферменты участвуют в пристеночном пищеварении, а затем – в полостном.

Виды пищеварения в тонком кишечнике.Различают: полостное, пристеночное и внутриклеточное пищеварение. Полостное имеет место на всем протяжении ЖКТ. Ферменты тонкой кишки обеспечивают гидролиз до 50% углеводов и 10% белков. Пристеночное пищеварение происходит в 3 этапа: 1) Слизистое пищеварение осуществляется в толще кишечной слизи, которая обволакивает слизистую кишки, где олигомеры превращаются в димеры. 2) В гликокаликсе – это скопления мукополисахаридных нитей на ворсинках слизистой кишки. Здесь продолжается гидролиз пищевых веществ до димеров. 3)Мембранное пищеварение – на микроворсинках (причем у каждого энтероцита их насчитывается до 3000), где пищевые вещества расщепляются до мономеров. С помощью транспортных систем мономеры проходят через энтероцит в кровь или лимфу. Таким способом в кишечнике переваривается до 80-90% белков и углеводов.

Регуляция кишечной секреции Различают: 1) местную регуляцию – за счет влияния на слизистую продуктов гидролиза; 2) нервную регуляцию – посредством нервной системы: блуждающие нервы стимулируют секрецию ферментов, а симпатические – угнетают. 3)гуморальная регуляция – в слизистой кишки образуются гормоны – дуокринин, энтерокринин, мотилин, усиливающие секрецию кишечного сока; соматостатин – наоборот, тормозит ее.

Физиология пищеварительной системы

Пищеварительная система выполняет 3 основные функции:

1 – секреторная – образование слюны, желудочного сока, кишечного сока, желчи.

К непищеварительным функциям пищеварительной системы относятся:

8 – метаболическая функция.