Лекция 11-12. Физиология пищеварения

1.

Физиология пищеварения
План:
1. Пищеварение
2. Секреторная функция желудочно-кишечного тракта.
3. Моторная функция желудочно-кишечного тракта.
4. Всасывание.

2.

Пищеварение
– это совокупность процессов физико-химической
обработки пищи, образования конечных продуктов
расщепления питательных веществ, способных
всасываться в кровь и лимфу.
Благодаря желудочно-кишечному тракту (ЖКТ)
организм постоянно получает
воду,
электролиты и
питательные вещества.

3.

Пищеварение
Это достигается благодаря тому, что:
пища передвигается по ЖКТ;
в просвет органов ЖКТ секретируются
пищеварительные соки и под их влиянием пища
переваривается;
продукты переваривания и электролиты всасываются
в кровь и в лимфу;
контроль всех этих функций осуществляется нервной
системой и гуморальными регуляторами.

4.

Физическая обработка пищи заключается в
дроблении пищи,
гомогенизации,
пропитывании пищеварительными соками,
формировании пищевого химуса.

5.

Химическая обработка пищи заключается в
гидролитическом расщеплении питательных веществ
(белков, жиров, углеводов) до мономеров (аминокислот,
моноглицеридов и жирных кислот, моносахаридов)
-при помощи ферментов гидролаз
-при участии воды и
-потреблении энергии.

6.

Значение пищеварения.
В процессе жизнедеятельности постоянно
расходуется энергия и пластические вещества, а в
связи с тем, что в организме они не продуцируются, то
должны постоянно поступать из внешней среды.
Все питательные вещества пищи обладают
специфичностью и антигенностью.
Если они попадают в кровоток в нерасщеплённом виде,
то могут развиваться иммунные реакции вплоть до
анафилактического шока.
В процессе пищеварения питательные вещества
теряют свою специфичность, но полностью сохраняют
свою энергетическую ценность.

7.

Функции ЖКТ
1. Секреторная функция
заключается в выделении пищеварительных соков
железами ЖКТ.
Железы, расположенные на протяжении ЖКТ,
выполняют 2 основные функции:
выделяют пищеварительные ферменты;
слизистые железы выделяют слизь, которая
смазывает поверхность ЖКТ, а также защищает
слизистую от повреждения.

8.

в состав пищеварительного сока входят
неорганические вещества, которые служат для
обеспечения оптимальной среды действия
ферментов.
большинство пищеварительных соков формируется
только в ответ на присутствие в ЖКТ пищи,
секретируемое их количество в разных отделах
ЖКТ строго соответствует необходимости
расщеплять питательные вещества.

9.

Различают 3 группы ферментов:
карбогидразы – это ферменты, которые расщепляют
углеводы до моносахаров;
пептидазы – это ферменты, расщепляющие белки до
аминокислот;
липазы – это ферменты, расщепляющие
нейтральные жиры и липоиды до конечных продуктов
(глицерина и жирных кислот).

10.

Функции ЖКТ
2. Моторная функция
обеспечивается скелетными и
гладкими мышцами (циркулярными и
продольными), входящими в состав стенок ЖКТ.
Благодаря ей происходит
физическая обработка пищи,
перемешивание химуса с пищеварительными
соками,
облегчается контакт пищевых субстратов с
ферментами и со стенкой кишки – местом
пристеночного пищеварения.

11.

Функции ЖКТ
3. Экскреторная функция.
Выделение слизистой оболочки ЖКТ продуктов
метаболизма клеток:
продуктов азотистого обмена,
желчных пигментов,
солей тяжёлых металлов.

12.

Функции ЖКТ
4. Гемопоэтическая функция.
Кроме пищеварительных соков слизистой ЖКТ
выделяются вещества, связывающиеся с витамином
В12 и препятствующие его расщеплению (внутренний
фактор Кастла - гастромукопротеин).
Слюнными железами выделяется апоэритин.
Кроме того, кислая среда в желудке способствует
всасыванию железа в ЖКТ.
Всасывание – моносахаров, аминокислот, глицерина
и жирных кислот, воды, витаминов, минеральных
веществ и др.

13.

Функции ЖКТ
5. Эндокринная функция.
В ЖКТ находится целая система эндокринных клеток,
расположенных диффузно и составляющих
диффузную эндокринную систему (или АРUDсистему), в которой имеется 9 типов клеток,
инкретирующих энтеростинальные гормоны в кровь.
Эти гормоны регулируют процессы пищеварения
(усиливая или ослабляя секрецию соков), моторики, а
также многие другие процессы в целом организме.

14.

Функции ЖКТ
6. Витаминообразовательная функция.
В ЖКТ образуется ряд витаминов: В1, В2, В6, В12, К,
биотин, пантотеновая кислота, фолиевая кислота,
никотиновая кислота.
7. Обменная функция.
Продукты секреции пищеварительных желез
перевариваются и используются в обмене веществ.
- выделяется от 80 до 100 г белка ежедневно.
Во время голодания эти вещества являются
единственным источником питания.

15.

Типы пищеварения
В современном животном мире существует 3 различных
типа пищеварения:
внутриклеточное (ферментный гидролиз пищевых
веществ осуществляется внутри клетки).
внеклеточное: внешнее, полостное и дистантное.
мембранное.
У человека хорошо выражено полостное
переваривание.

16.

Типы пищеварения характеризуют не только по
месту действия, но и по источникам ферментов.
На основании этого критерия выделяют:
собственное пищеварение,
симбионтное,
аутолитическое.
Человек в основном обладает собственным
пищеварением - источником ферментов является сам
организм.
При симбионтном пищеварении оно реализуется за
счёт микроорганизмов, находящихся в ЖКТ (у
жвачных)

17.

аутолитическое - переваривание пищи за счёт
содержащихся в ней самой ферментов.
В пищеварении новорожденных детей большое
значение имеют гидролитические ферменты,
содержащиеся в материнском молоке.

18.

Физиологические основы
голода и насыщения
Функциональная система питания
– это замкнутая саморегулирующаяся система органов и
процессов, обеспечивающая поддержание постоянства
питательных веществ в крови.
Любое изменение концентрации питательных веществ
в крови контролируется рецепторным аппаратом –
хеморецепторами.
Нервным центром – являются ядра гипоталамической
области головного мозга.
Они получают импульсы не только от периферических
хеморецепторов, но и гуморальным путем («голодная»
кровь).

19.

Центр голода – латеральное ядро гипоталамуса.
Поступление к этому ядру «голодной» крови приводит к
появлению чувства голода.
С другой стороны, стимуляция вентромедиального ядра
гипоталамуса вызывает чувство насыщения.

20.

Механические функции верхних отделов ЖКТ
находятся под контролем мозгового ствола.
Функция гипоталамуса заключается в контроле
потребления пищи, а также стимулирует
нижележащие отделы пищевого центра.
Центры, расположенные выше гипоталамуса, также
играют важную роль в регуляции количества
потребляемых веществ, особенно в контроле
аппетита.

21.

Контроль количества потребляемой пищи.
Долговременная регуляция
Срочная регуляция
Регуляция при помощи
питательных веществ, которая
обеспечивает долговременное
поддержание нормального
количества питательных веществ
в организме человека.
Регуляция со стороны ЖКТ,
которая касается
предупреждения
сверхпоглощения пищи во время
её приёма.

22.

Регуляция количества потребляемой пищи при
помощи уровня питательных веществ в крови.
Факторы, которые регулируют активность пищевого
центра, следующие: содержание глюкозы,
аминокислот и липидов в крови.
Существует взаимодействие между температурой
тела и количеством потребляемой пищи.
Когда животное содержится в холодном помещении,
оно склонно к перееданию, наоборот,
когда животное содержится при высокой
температуре, то ест мало.
Для срабатывания долговременных механизмов
регуляции необходимо продолжительное время.

23.

Регуляция с поверхности ЖКТ.
Поэтому, существуют механизмы, срабатывающие
быстро, и благодаря им человек не съедает
лишней пищи.
Факторы, которые обеспечивают это, следующие:
1. Наполнение ЖКТ.
Когда ЖКТ растягивается пищей (особенно желудок и
12-перстная кишка) от рецепторов растяжения по
блуждающим нервам импульсация поступает в
пищевой центр и подавляет его активность и желание
есть.

24.

2. Гуморальные и гормональные факторы, которые
подавляют потребление пищи (холецистокинин,
глюкагон, инсулин).
Гастроинтестинальный гормон холецистокинин (ХЦК)
высвобождается, главным образом, в ответ на
поступление жира в 12- пёрстную кишку и, влияя на
пищевой центр, подавляет его активность.
попадание пищи в желудок и 12-перстную кишку
стимулирует выброс из поджелудочной железы
глюкагона и инсулина, которые оба подавляют
активность пищевого центра гипоталамуса.

25.

Следовательно, насыщение наступает до того, как
пища успеет всосаться в ЖКТ и пополнятся запасы
питательных веществ в организме.
Подобный тип насыщения получил название
первичного или сенсорного насыщения.
После того, как пища всосётся и пополнятся запасы
питательных веществ, в организме наступает
вторичное или истинное насыщение.

26.

Исполнительные механизмы функциональной
системы питания.
Исполнительными органами этой системы являются:
органы ЖКТ,
уровень метаболизма в тканях,
депо питательных веществ,
перераспределение питательных веществ между
органами.
Благодаря внутреннему контуру регуляции,
постоянство питательных веществ может
поддерживаться в организме в течение 40-50 дней
голодания.

27.

Пищеварение в полости рта
В сутки приблизительно секретируется 1500 мл слюны.
Слюна выполняет в организме многочисленные
функции:
начальное переваривание углеводов,
облегчает глотание,
увлажняет полость рта, что способствует
артикуляции,
способствует очищению рта и зубов,
участвует в формировании пищевого комка,
обладает бактерицидным действием.

28.

Слюна – это секрет 3-х пар слюнных желез
(околоушной, подъязычной, подчелюстной) и большого
количества маленьких желез слизистой оболочки
полости рта.
Пищеварительные свойства слюны зависят от
количества в ней пищеварительных ферментов.
Раздражение рецепторов полости рта имеет важное
значение в осуществлении актов жевания и глотания.

29.

Состав и физиологическая роль слюны.
Слюна состоит из 2 основных частей:
1. серозного секрета, содержащего
-альфа-амилазу – фермент, переваривающий
крахмал;
-мальтазу – фермент, расщепляющий мальтозу
на 2 молекулы глюкозы.
2. слизистого секрета, содержащего муцин,
необходимый для смазывания пищевого комка и
стенок пищеварительного тракта.

30.

Околоушная железа секретирует серозный
секрет,
подчелюстная и подъязычная железы выделяют,
как серозный, так и слизистый секрет.
рН слюны 6,0 - 7,4, что соответствует интервалу,
при котором проявляется наибольшая активность
амилазы.

31.

Слюна содержит большое количество ионов К+ и
бикарбонатов.
Концентрация Na+ и Cl в слюне значительно
меньше, чем в плазме.
Эти различия в концентрации ионов обусловлены
механизмами секреции этих ионов в слюну.
Регуляция секреции слюны контролируются
парасимпатической и симпатической нервной
системой.

32.

Пищеварение в желудке
Состав и свойства желудочного сока.
Кроме клеток слизистой желудка, секретирующих
слизь, имеется 2 типа желез:
желудочные и
пилорические железы;

33.

Желудочные железы секретируют кислый сок
(благодаря наличию в нем соляной кислоты), содержащий
7 неактивных пепсиногенов, внутренний фактор и
слизь.
расположены во внутренней поверхности тела и дна
желудка и составляют 80% всех желез.

34.

Пилорические железы секретируют, главным
образом, слизь, которая защищает слизистую
оболочку, а также небольшое количество
пепсиногена, и гормон гастрин.
Пилорические железы располагаются в пилорической
части желудка.

35.

Секреция желудочных желез.
Железы желудка состоят из 3-х различных типов
клеток:
главные, которые секретируют пепсиногены;
добавочные – секретируют слизь;
париетальные (обкладочные) – секретируют
соляную кислоту и внутренний фактор.
в состав желудочного сока входят ферменты,
принимающие участие в начальной стадии
переваривания белков: пепсин, гастриксин, ренин.

36.

Все эти ферменты секретируются в неактивном
состоянии
Процесс их активации запускается соляной кислотой,
в дальнейшем протекает аутокаталитически под
действием первых порций активного пепсина.
Благодаря соляной кислоте рН сока 1,2 - 2,0.
Если рН увеличивается до 5, активность пепсина
исчезает.
В состав желудочного сока входят также Са2+, Nа+,
Мg 2+, К +, Zn2+, HCO3 −.

37.

Функции НСl:
Способствует набуханию и денатурации белков.
Обеззараживает содержимое желудка.
Способствует эвакуации содержимого желудка.
В желудочном соке находится также небольшое
количество липазы, амилазы и желатиназы.

38.

Регуляция желудочной секреции.
Центральное место в гуморальной регуляции
желудочной секреции занимают ацетилхолин,
гастрин и гистамин.
Ацетилхолин – выделяется из холинэнергетических
волокон блуждающего нерва и оказывает
непосредственное возбуждающее действие на
секреторные клетки желудка.
Кроме того, он вызывает выделение гастрина из Gклеток пилорического отдела желудка.

39.

Гастрин. Это пептид, состоящий из 34 аминокислот.
Он выделяется в кровь и переносится к желудочным
железам, где он стимулирует обкладочные клетки и
усиливает выделение НСI.
Гастрин выделяется под влиянием продуктов
неполного переваривания белков (пептидов и
олигопептидов).
Как только рН желудочного сока становится равной 3,
выделение гастрина тормозится.

40.

Гистамин – стимулирует образование НСI.
В слизистой желудка постоянно образуется
небольшое количество гистамина.
Стимулом для его выделения является кислый
желудочный сок или другие причины.
Этот гистамин способствует секреции лишь
небольшого количества НСI.
Однако, как только ацетилхолин или гастрин будут
стимулировать обкладочные клетки, то присутствие
даже небольшого количества гистамина будет
существенно увеличивать секрецию НСI.

41.

Нервнорефлекторная регуляция.
Почти 50% сигналов, которые поступают в желудок,
берут начало в дорзальном моторном ядре
блуждающего нерва.
По блуждающему нерву эти сигналы поступают к
интрамуральной нервной системе желудка, а затем
к железистым клеткам.
Оставшиеся 50% сигналов генерируются при
участии местных рефлексов, которые имеют
место полностью в пределах энтеральной нервной
системы.
Все секреторные нервы высвобождают
ацетилхолин.

42.

Нервы, стимулирующие секрецию гастрина, могут
быть активированы сигналами, поступающими из
мозга, особенно из лимбической системы или из
самого желудка.
Сигналы, которые поступают из желудка, инициируют 2
различных вида рефлексов:
1. центральные рефлексы, которые начинаются в
желудке, их центр находится в стволе мозга;
2. местные рефлексы, которые начинаются в желудке
и передаются всецело посредством энтеральной
нервной системы.

43.

44.

К стимулам, которые могут инициировать рефлексы
относятся:
растяжение желудка;
тактильное раздражение слизистой желудка;
химические стимулы (аминокислоты, пептиды,
кислоты).

45.

В регуляции желудочной секреции выделяют 3
фазы в зависимости от места действия раздражителя:
мозговую,
желудочную,
кишечную

46.

47.

I. Мозговая фаза.
Мозговая фаза желудочной секреции начинается
уже до попадания пищи в рот человека.
Это сокоотделение возникает на вид, запах пищи
(условнорефлекторный компонент мозговой фазы).
Большое значение в этой фазе имеет раздражение
рецепторов полости рта.

48.

Впервые наличие этой фазы было показано в опыте
мнимого кормления.
Если собаке перерезали блуждающие нервы, то
сокоотделение в желудке не наступало.

49.

Механизм.
Нейрогенные сигналы, которые вызывают мозговую
фазу желудочной секреции, могут возникать в коре
головного мозга или при раздражении рецепторов
(механорецепторов, хеморецепторов) полости рта.
От этих рецепторов возбуждение поступает в
дорзальное двигательное ядро блуждающего нерва
и затем к желудку.

50.

II. Желудочная фаза.
Как только пища поступает в желудок, она
инициирует ваговагальный рефлекс, а также
местные рефлексы.
Кроме того, в этой фазе большое значение имеет
гастриновый механизм. Это приводит к
увеличению желудочной секреции на протяжении
всего того времени, пока пища находится в желудке.
Эта фаза секреции обеспечивает секрецию 2/3
всего желудочного сока.

51.

Механизм.
Пищевые массы растягивают желудок и раздражают
механорецепторы.
От этих рецепторов возбуждение поступает в
продолговатый мозг, а затем по блуждающим
нервам – к желудку.
Местные рефлексы начинаются в хеморецепторах
желудка, затем поступают к чувствительному
нейрону, расположенному в подслизистом слое
желудка, затем к вставочному, а затем к
эфферентному нейрону (этот эфферентный нейрон
является постганглионарным нейроном
парасимпатической нервной системы). В результате
этого рефлекса усиливается выделение желудочного
сока.

52.

III. Кишечная фаза.
Присутствие пищи в верхней части тонкого кишечника,
особенно, в 12-ти перстной кишке, способно немного
стимулировать выделение желудочного сока.
Это связано с тем, что из слизистой 12 - перстной
кишки в ответ на растяжение и химические стимулы
может выделяться гастрин, который усилит
выделение желудочного сока.
Кроме того, аминокислоты, которые всасываются в
кровь в кишечнике, другие гормоны и рефлексы тоже
немного стимулируют выделение сока.

53.

Внешнесекреторная деятельность
поджелудочной железы
Поджелудочная железа – это большая сложная
железа, по структуре напоминающая слюнную.
Она секретирует инсулин,
ее ацинарные клетки продуцируют пищеварительные
ферменты,
клетки маленьких и больших протоков, выходящие из
ацинусов, образуют раствор бикарбонатов.
Затем продукт сложного состава по длинному
протоку, впадающему в общий желчный проток,
попадает в 12- перстную кишку.

54.

Сок поджелудочной железы почти всецело секретируется
в ответ на поступление химуса в верхнюю часть тонкого
кишечника и состав этого сока полностью зависит от
характера принятой пищи.

55.

Состав сока поджелудочной железы.
Сок содержит ферменты всех типов:
протеазы, карбогидразы, липазы и нуклеазы.
Протеолитические ферменты:
трипсин, химотрипсин, карбоксипептидаза,
эластаза.

56.

Состав желчи
Желчь – это секрет гепатоцитов.
Различают 2 процесса:
желчеобразование и
желчевыделение.

57.

Желчеобразование
происходит частично путём фильтрации компонентов
желчи прямо из крови, и,
частично, секрецией их гепатоцитами.
Желчные кислоты образуются при участии клеток
печени, затем поступают в комплекс Гольджи и после
этого в желчные протоки.
Желчеобразование происходит постоянно, желчь
собирается в желчный пузырь и там концентрируется.
Кроме желчных кислот в желчи содержится
холестерин, билирубин, биливердин, а также
минеральные соли и белки, которые растворены в
щелочном электролите, напоминающем сок
поджелудочной железы.

58.

Регуляция желчеобразования (холереза).
Образование желчи идёт непрерывно и регулируется
нервно-гуморальным путём.
Ежедневно секретируется от 500 до 1200 мл желчи.
Нервная регуляция: вагус стимулирует,
симпатические нервы тормозят холерез.
Гуморальная регуляция: стимулируют – желчные
кислоты, секретин, ХЦК, гастрин, энтероглюкагон.
Секретин может увеличивать в 2 раза (увиличивается
секреция воды и бикарбонатов, а секреция желчных
кислот не изменяется).
Сам приём пищи, особенно жирной, стимулирует
секрецию.
Тормозит секрецию соматостатин.

59.

Функции желчи.
Благодаря наличию в желчи желчных кислот, она
имеет большое значение в переваривании пищи и её
всасывании.
Желчные кислоты способствуют
эмульгированию жира и делают его доступным
действию липазы,
способствуют всасыванию продуктов
переваривания жира и жирорастворимых витаминов.
С желчью экскретируются некоторые продукты из
крови (билирубин и избыток холестерина).