Анатомия, физиология и гигиена – как науки

Продукты растительного происхождения, благодаря высокому содержанию углеводов (около 80% сухих веществ), являются источниками энергии. Они содержат также 8 - 23% белков. Однако, растительные белки бедны незаменимыми аминокислотами. Растительные жиры поступают в организм в виде растительного масла. Овощи, фрукты, ягоды и соки из них - источники витаминов, ферментов и микроэлементов. Клетчатка, пектиновые вещества, органические кислоты продуктов растительного происхождения стимулируют секрецию пищеварительных соков, создают массу кишечного содержимого, способствуют перистальтике и опорожнению кишечника.

Пищеварительные ферменты их свойства и значение.

Химическая обработка пищи начинается в ротовой полости, а заканчивается в тонком кишечнике.

Ферменты - биологически активные вещества белковой природы, способные ускорять биохимические реакции. Их молекулы имеют активный центр - специфичную группу аминокислот. Расщепляя органические вещества в пищеварительном канале, ферменты являются катализаторами. Пищеварительные ферменты образуются в слюнных железах, желудке, поджелудочной железе, кишечнике.

Свойства пищеварительных ферментов:

а) специфичность: каждый фермент расщепляет питательные вещества только определенной группы, поэтому выделяют ферменты:

• протеолитические (пепсин и химозин желудочного сока, трипсин и химотрипсин сока поджелудочной железы, энтерокиназа, аминопептидаза, карбоксипептидаза кишечного сока) расщепляют белки до полипептидов и аминокислот;
• липолитические (липазы желудочного сока, сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют жиры до глицерина и жирных кислот;
• амилолитические (амилаза и мальтаза слюны, амилаза,  мальтаза, лактаза, сахараза сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют углеводы до дисахаридов и моносахаридов;
• нуклеолитические (нуклеазы сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют  нуклеиновые кислоты до нуклеотидов;

б) действуют в определенной химической среде. Пепсин (фермент желудочного сока) активен только в кислой среде, а для работы ферментов кишечника необходима щелочная среда;

в) действуют при определенной температуре. Оптимальная температура - 36 - 370С. При изменении этих условий изменяется активность ферментов, что приводит к нарушению пищеварения и к заболеваниям;

г) высокая биохимическая активность (небольшое количество фермента может расщеплять большую массу органического вещества).

Строение и функции ротовой полости, регуляция слюноотделения.

Ротовая полость образована губами, щеками, небом, языком и мышцами дна ротовой полости. Стенки полости рта выстланы слизистой оболочкой, содержащей многочисленные мелкие железы, выделяющие слюну.

Рядом зубов верхней и нижней челюсти ротовая полость делится на преддверие и собственно полость рта.

Зачатки зубов закладываются в период эмбрионального развития. На 5-6-ом месяце после рождения начинает развивается первая генерация зубов – молочные (их 20), которые с 6 лет начинают заменяться постоянными. Малые коренные и зубы «мудрости» (третьи большие коренные) вырастают без молочных предшественников.

Всего у взрослого человека 32 зуба: 8 резцов, 4 клыка, 8 малых и 12 больших коренных. Они различаются по строению и функциям. Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Количество корней в зубах: резцы, клыки, малые коренные - 1; большие коренные нижней челюсти - 2; большие коренные верхней челюсти – 3.

Основу зуба составляет дентин, покрытый на коронке эмалью (видоизмененная эпителиальная ткань), а на шейке и корне зубным цементом. Внутри зуба находится пульпа - полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, сосудами и нервами.

Смыкание верхних резцов с нижними резцами называется прикус. При правильном прикусе верхние резцы находятся впереди нижних.

Язык - мышечный орган (поперечно-полосатая мышечная ткань), покрытый слизистой оболочкой, в которой находятся вкусовые рецепторы. Он состоит из корня, тела и верхушки.  На верхушке языка расположены рецепторы, воспринимающие сладкий вкус, по бокам языка - кислый и соленый вкус, на корне – горький вкус.

В ротовую полость открываются протоки 3 пар крупных слюнных желез: околоушных, поднижнечелюстных и подъязычных.

В ротовой полости и глотке находится лимфоидное кольцо (наиболее развиты небные миндалины), выполняющее защитную функцию в борьбе с болезнетворными микроорганизмами.

Ротовая полость сообщается с глоткой зевом

Функции ротовой полости: определение вкусовых качеств пищи, ее измельчение, пропитывание слюной и начало химической обработки. Размельчение пищи происходит с помощью зубов и языка. Язык воспринимает вкус и температуру пищи, участвует в формировании пищевого комка и в акте глотания.

Секрет слюнных желез - слюна содержит 99% воды, минеральные и органические вещества, обладает слабощелочной реакцией. В сутки вырабатывается 500 - 1500 мл слюны (в зависимости от вида пищи). Слюна увлажняет пищу, придает ей полужидкую консистенцию и склеивает частицы пищи (за счет белка муцина). Лизоцим слюны обладает бактерицидным действием. Ферменты птиалин (амилаза) и мальтаза расщепляют крахмал до моносахаридов (птиалин - до мальтозы, мальтаза - до глюкозы).

Одновременно во рту происходит формирование пищевого комка и глотание. Пища находится в полости рта 15-18 секунд. Глотание - рефлекторный акт (центр расположен в продолговатом мозге), обеспечивающий прохождение пищевого комка в пищевод. В этом процессе участвуют мышцы, воспринимающие раздражения от рецепторов языка. Сокращение мышц мягкого неба приподнимает его и закрывает вход в носовую полость; одновременно надгортанник закрывает вход в гортань и пища за счет сокращения мышц глотки продвигается в пищевод.

Деятельность слюнных желез изучил И. П. Павлов. Разработав метод фистулы, он установил, что слюна выделяется рефлекторно. Пища раздражает рецепторы, расположенные в полости рта, и возбуждение по центростремительным нервам достигает продолговатого мозга, где находится центр слюноотделения. От этого центра по центробежным нервам возбуждение достигает слюнных желез, и происходит выделение слюны. Так замыкается дуга безусловного пищевого рефлекса. Существуют также условные слюноотделительные рефлексы (выделение слюны у собак при виде и запахе пищи, выделение слюны у человека при разговоре о пище).

Строение и функции желудка, регуляция отделения желудочного сока.

Желудок - расширенная часть пищеварительного канала объемом 1,5 - 3 л (у новорожденного около 7 см3), располагается под диафрагмой в левом подреберье.

Желудок имеет форму изогнутого рога или удлиненного мешка. В связи с изогнутой формой в желудке различают малую (верхнюю) и большую (нижнюю) кривизну. Выделяют также следующие части желудка: верхнюю - дно, среднюю - тело и нижнюю - пилорическую область. Стенка желудка состоит из 3-х слоев: наружного соединительно-тканного, среднего мышечного и внутреннего слизистого.

Внутренняя поверхность желудка покрыта слизистой оболочкой, в толще которой находятся железы (около 14 000 000), вырабатывающие желудочный сок. Железы состоят из главных и обкладочных клеток. Главные клетки вырабатывают ферменты, а обкладочные - соляную кислоту (она превращает неактивный пепсиноген в активный пепсин). В железах малой кривизны, дна и тела желудка имеются добавочные клетки, в которых вырабатывается слизеподобное вещество (муцин) для защиты стенок желудка от раздражения кислотой. Слизистая оболочка быстро восстанавливает свою структуру (регенерирует). Слизистая оболочка образует складки

Мышцы стенки желудка (гладкая мышечная ткань) состоят из 3-х слоев: продольного, кольцевого и косого. В месте перехода желудка в двенадцатиперстную кишку кольцевой слой утолщается и образует сфинктер.

Пищеварение в желудке происходит под действием желудочного сока.

Желудочный сок бесцветен и имеет кислую среду, содержит 97-98% воды, 1% органических веществ (ферменты), 0,5% минеральных солей, около 0,7% HCl (рН=1,5-2,2). В сутки выделяются около 2 л желудочного сока.

 Благодаря сокращениям стенок  желудка пища перемешивается  с желудочным соком и переваривается. Белки под действием пепсина  расщепляются на полипептиды, химозин (находится в желудочном соке  у детей в период молочного вскармливания) створаживает белки молока, липаза действует на естественно эмульгированные жиры (молоко). В желудочном соке нет амилолитических ферментов, но за счет ферментов слюны, которые сохранились в толще пищевых комков, продолжается переваривание углеводов. В желудке всасываются в небольшом количестве глюкоза, вода, растворенные соли и некоторые лекарственные препараты.

Образование и выделение желудочного сока находится под контролем нервных и гуморальных механизмов.

Желудочный сок выделяется в 2 фазы:

• первая фаза секреции - рефлекторное сокоотделение: при раздражении пищей рецепторов полости рта, глотки, пищевода, а также рецепторов зрительного или слухового анализаторов. При этом происходит выделение запального (аппетитного) желудочного сока, который подготавливает желудок к восприятию пищи;
• вторая фаза секреции – желудочная (нейрогуморальная) - связана с раздражением пищей рецепторов слизистой оболочки желудка (механическое и химическое раздражение), в результате - слизистая желудка выделяет в кровь гормон гастрин, который активирует секрецию желез желудка и регулирует двигательную активность желудка и кишечника.

Сильными химическими раздражителями рецепторов желудка являются мясные, рыбные и овощные отвары.

Регуляцию выделения желудочного сока и его состав изучил И. П. Павлов (метод фистулы, метод фистулы с перерезкой пищевода и метод "изолированного желудочка"). Два первых метода доказывают существование первой фазы секреции, третий метод - существование второй фазы секреции.

Строение и функции кишечника, всасывание.

Тонкий кишечник имеет длину 4-6 м. Он состоит из двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок.

Стенка тонкой кишки имеет следующие слои: слизистый, мышечный и серозный (соединительнотканный), покрытый однослойным эпителием.

Слизистая оболочка образует выпячивания - ворсинки, числом до 30 млн., которые увеличивают всасывающую поверхность тонкой кишки в 1000 раз. Ворсинка содержит большое количество кровеносных и лимфатических капилляров и снаружи покрыта однослойным эпителием. Мышечная оболочка тонкой кишки состоит из гладких мышц, образующих 2 слоя: внутренний (кольцевой) и наружный (продольный) слои. Толщина их незначительна. Серозная оболочка, кроме 12-типерстной кишки, покрывает всю тонкую кишку, образуя брыжейку тонкого кишечника.

Двенадцатиперстная кишка имеет длину 25-30 см, диаметр 3-5 см. Она подковообразно изгибается. В нее открываются протоки печени и поджелудочной железы, происходит пропитывание пищи желчью и соком поджелудочной железы, в котором есть все группы пищеварительных ферментов. Диаметр тощей кишки 3,5-4,5 см, подвздошной - 2,0-2,5 см.

Железы стенки тонкой кишки вырабатывают кишечный сок. Кишечный сок, представляющий собой мутную, вязкую жидкость. За сутки выделяется около 2 л кишечного сока. Реакция среды сока щелочная: в ней нейтрализуется кислая среда, поступающего сюда содержимого желудка.

 Сок содержит 22 фермента, расщепляющих различные компоненты пищи (энтерокиназа, аминопептидаза, карбоксипептидаза, липаза, амилаза, мальтаза, лактаза, нуклеазы).

В тонком кишечнике происходит пристеночное и полостное пищеварение. На поверхности ворсинок находится огромное количество микроворсинок (от 1500 до 3000 на поверхности каждой ворсинки), в области которых происходит окончательное расщепление питательных веществ .

В этом отделе кишечника пищеварение в основном заканчивается.

В тонком кишечнике происходит всасывание (путем осмоса, диффузии, активного транспорта). Всасывательная поверхность тонкого кишечника увеличивается за счет складок слизистой, ворсинок и микроворсинок.

Ворсинки активно всасывают воду, аминокислоты, глюкозу и глицерин. Жирные кислоты соединяются со щелочами и желчными кислотами, омыляются, образуя растворимые соли, которые всасываются через стенки ворсинок. В ворсинках из глицерина и жирных кислот синтезируются жиры, поступающие в лимфатические капилляры ворсинок. Аминокислоты и моносахариды всасываются в кровеносные капилляры ворсинок и разносятся по всему организму.

Тонкая кишка переходит в толстый кишечник, длиной 1,5-2 м. Он большего диаметра (4-8 см), поэтому и получил такое название. В толстом кишечнике выделяют слепую кишку с червеобразным отростком, ободочную, сигмовидную и прямую кишку с анальным отверстием.

Стенка толстого кишечника имеет следующие слои: слизистый, мышечный и соединительнотканный. Слизистая толстого кишечника образует складки, ворсинок нет. Мышечный слой более развит, чем в тонком кишечнике.

В толстой кишке происходит всасывание воды (до 1 л в сутки), минеральных солей, а также глюкозы и некоторых лекарств. Кроме этого происходит всасывание ряда ядовитых веществ, образующихся в результате гниения остатков белков , которые затем обезвреживаются в печени.

 В толстом кишечнике содержатся микроорганизмы, среди которых преобладает кишечная палочка. При участии бактерий происходит расщепление клетчатки. Микрофлора толстого кишечника разлагает непереваренные остатки пищи, синтезирует витамины группы В и К, подавляет деятельность патогенных микроорганизмов и принимает активное участие в обмене веществ.