Травлення
Травна система об’єднує органи, призначені для прийому, механічної, хімічної (ферментативної) обробки їжі, всмоктування продуктів її розщеплення, а також видалення неперетравлених залишків їжі (табл. 9.1, 9.2).
Органи травлення з’єднані в єдиний функціональний і анатомічний комплекс, який утворює травний канал довжиною 8-12 м. Травний канал починається ротовим отвором, що переходить у ротову порожнину, глотку, стравохід, шлунок, тонку й товсту кишку.
У травний канал впадають протоки залоз: слинних, печінки, підшлункової залози.
Як і кожні секреторні клітини, залози травного тракту належать до збудливих тканин. Це означає, що у стані спокою вони мають певний заряд, а їх активність визначається виникненням потенціалу дії. Базальна і апікальна мембрани секреторних клітин поляризовані разом. Різниця потенціалів складає 2-3 мВ і створює електричне поле у 20-30 В/см. Збудження відбувається внаслідок деполяризації, що збільшує різницю у поляризованості мембран. Це сприяє переміщенню секреторних гранул до апікальної частини клітини та їх вивільнення. Цікаво, що активність слинних залоз забезпечується гіперполяризацією, оскільки фаза деполяризації у них дуже коротка.
Таблиця 9.1. Функції травної системи
• Утворення травних секретів
• Всмоктування продуктів гідролізу
Не пов’язані безпосередньо з травленням
• Кровотворна (фактор Кастла тощо]
• Регуляторна (утворення біологічно активних речовин]
• Участь в обміні речовин
• Підтримка водно-сольового балансу
Механічна обробка їжі – подрібнення, розм’якшення і перетирання. Здійснюється в основному в ротовій порожнині за допомогою зубів, язика, секрету слинних залоз.
Хімічна обробка їжі – розщеплення білків, жирів та вуглеводів до мономерів під дією ферментів травних соків (табл. 9.3, 9.4, 9.5). Всмоктування розщеплених продуктів, а також води, мінеральних солей та вітамінів відбувається частково в шлунку, а в основному в тонкій кишці.
Ферменти травного тракту у невеликій кількості наявні в плазмі крові та сечі. Потрапляючи в інтерстиційну рідину, вони переходять у кров і лімфу, де зв’язуються з транспортуючими білками, але можуть перебувати у вільному стані. До їх функцій входить гідроліз речовин та гальмування вироблення одноіменних ферментів. З іншого боку, у шлунково-кишковий тракт надходять білки плазми крові, де відбувається їх деградація.
Таблиця 9.2. Класифікація типів травлення
За локалізацією процесів гідролізу
- • внутрішньоклітинне,
- • порожнинне,
- • пристінкове.
За джерелом ферментів
За механізмом живлення
Таблиця 9.3. Головні компоненти травних соків
Характеристика
Швидкість секреції, мл/хв
0,2-0,3 (у спокої) 3-4-7 (при стимуляції)
Загальний білок, г/л
10 % кристалічної амілази
Шлунковий сік
Швидкість секреції, мл/хв
2,0 (у спокої), 10-15 (при стимулюванні)
Пепсини, гемоглобінових од/год
Панкреатичний сік
НС03′ – до 150 ммоль/л, а також Са2+, Mg+, Zn+, НР042-, S042-
(трипсин, хімотрипсин, карбоксипептидаза А і В, еластаза)
(ліпаза, коліпаза, фосфоліпаза, холестероліпаза, лецитиназа)
1 рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза
1,026-1,048 (1,008-1,015 печінкова)
6,0-7,0 (7,3-8,0 печінкова)
92,0 (97,5 печінкова)
НС03-, Са2+, Mg+, Zn+, Cl-
Секрет тонкої кишки
Швидкість секреції, мл/хв.
Секрет товстої кишки
Кількість, мл/добу середній відділ нижній відділ
Швидкість секреції, мл/хв середній відділ нижній відділ
0,56 (0,18-1,05) 0,37 (0,28-0,47)
верхній відділ середній відділ нижній відділ
Таблиця 9.4. Гідролітичні ферменти ШКТ
Протеази → гідроліз білків до амінокислот
Ліпази → гідроліз жирів до моногліцеридів та жирних кислот
Карбогідрази → гідроліз вуглеводів до моносахаридів
Нуклеази → гідроліз ДНК, РНК до нуклеотидів
Таблитця 9.5. Ентеринова система шлунково-кишкового тракту
Головне місце вироблення
Головні фізіологічні ефекти
Гастрин І та II (поліпептид з 17 та 34 амінокислотами)
G-клітини пілоричного відділу та 12-палої кишки
Збільшує шлункову секрецію (головним чином НСl), підсилює моторику пілоричного відділу шлунка, уповільнює евакуацію хімусу зі шлунка
Секретин (поліпептид з 12 амінокислотами)
S-клітини 12-палої та голодної кишок
Підсилює секрецію панкреатичного соку та жовчі, збільшує вміст в них бікарбонатів; антагоніст гастрину
Холецистокінін або панкреозимін
Стимулює спорожнення жовчного міхура та секрецію панкреатичного соку, багатого ферментами
Підсилює моторику різних відділів ШКТ
Гальмує секреторну активність та моторику шлунка, стимулює секрецію кишечника
Підвищує кровотік у травному тракті
Цибулина 12-палої кишки
Гіпотетичний антагоніст гастрину
Гальмує секреторну активність та моторику шлунка
12-пала кишка та клубова кишка
Стимулює ритмічні скорочення ворсинок
Шлунок, проксимальний відділ тонкої кишки, підшлункова залоза
Пригнічує секрецію гастрину
Інгібує виділення підшлункового соку
Антральний відділ шлунка
Знижує кровотік у шлунку
Антральний відділ шлунка
Стимулює активність бруннерових залоз
Шлунок та проксимальний відділ тонкої кишки
Стимулює секрецію підшлункової залози, скорочення жовчного міхура, підсилює вивільнення гастрину
Проксимальний відділ тонкої кишки та підшлункова залоза
Широкий спектр дії через аденілатциклазний та кальцієвий механізми
Активує моторику ШКТ
Інгібує секреторну функцію підшлункової залози, гальмує моторику шлунка та тонкої кишки, стимулює вивільнення жовчі
Шлунково-кишковий тракт містить величезну кількість залозистих клітин, які продукують необхідні для травлення ферменти та гормони. Для їх функціонування характерна адаптація до харчового раціону, яка проявляється у різній секреторній активності, кількості одночасно функціонуючих клітин однієї залози, нерівномірності співвідношення між продукуванням різних ферментів. Так, при харчуванні переважно білковою їжею більшу активність матимуть секреторні залози шлунка, а при споживанні вуглеводневої або жирної їжі навантаження зросте для підшлункової залози.
Для перетравлення та всмоктування їжі залежно від її виду необхідний певний час. На протязі травного каналу знаходяться спеціальні “замикаючі апарати”, які здатні закривати той чи інший відділ травного каналу. До таких “апаратів” належать сфінктери і клапани: стравохідно-шлунковий сфінктер, сфінктер воротаря, ілеоцекальний клапан, ободовий і задньопрохідний сфінктери. Рух та виведення вмісту травного тракту можливі завдяки м’язовій оболонці порожнистих травних органів.
Регуляція процесів травлення відбувається нейрогуморальним шляхом (табл. 9.6). Регуляторну функцію виконує складний комплекс біологічно активних сполук, власне гормонів, місцевих рефлекторних дуг та різних типів еферентних нервів (холінергічних, адренергічних, пуринергічних та ін.). Окрім місцевих нервових сплетень, рефлекторна регуляція травлення здійснюється за допомогою “мозкового” травного центру. Точно окреслити центр травлення важко. Для кожного відділу травного каналу він різний і може локалізуватися починаючи від кори головного мозку до крижового відділу спинного мозку, де розташовані нейрони, що координують акт дефекації. Структури, пов’язані з відчуттям голоду і насичення, розташовані в латеральному й медіальному гіпоталамусі, лімбічній системі, у ретикулярній формації і корі великих півкуль.
Активність травного тракту залежить від циркадіанних ритмів і має власну періодику, яка стосується його секреторної і моторної функцій. Наприклад, у шлунку через кожні 45-90 хв. спокою настає період скорочень, який триває 20-50 хв. Спочатку ці скорочення нерегулярні, а згодом набувають регулярного характеру. Періодичні скорочення характерні і для кишечника, де нова хвиля виникає через кожних 90-120 хв. Вона являє собою мігруючий міоелектричний комплекс, який зникає після прийому їжі, змінюючись на звичайні перистальтичні рухи.
Відмічено, що з періодичною активністю травного тракту синхронно змінюється температура тіла, концентрація гормонів у крові, кількість формених елементів і навіть показники електроенцефалограми!
Таблиця 9.6. Механізми регуляції травної системи
Нервовий механізм
Анатомія та фізіологія травної системи. Фізіологія травлення Етапи травлення у людини фізіологія
Двигуна або моторна функція, здійснюється за рахунок мускулатури травного апарату і включає процеси жування в порожнині рота, ковтання, переміщення їжі по травному тракту і видалення з організму неперетравлених залишків.
Секреторна функція полягає у виробленні залізистими клітинами травних соків: слини, шлункового соку, соку підшлункової залози, кишкового соку, жовчі. Ці соки містять ферменти, які розщеплюють білки, жири та вуглеводи на прості хімічні сполуки. Мінеральні солі, вітаміни, вода надходять у кров у незмінному вигляді.
Інкреторна функція пов’язана з утворенням у травному тракті деяких гормонів, які впливають на процес травлення. До таких гормонів відносяться: гастрин, секретин, холецистокінін-панкреозимін, мотилін та багато інших гормонів, які впливають на моторну та секреторну функції шлунково-кишкового тракту.
Екскреторна функція травного тракту виявляється у тому, що травні залози виділяють у порожнину шлунково-кишкового тракту продукти обміну, наприклад, аміак, сечовину, солі важких металів, лікарські речовини, які потім видаляються з організму.
Всмоктувальна функція. Всмоктування – це проникнення різних речовин через стінку шлунково-кишкового тракту в кров та лімфу. Всмоктування піддаються в основному продукти гідролітичного розщеплення їжі – моноцукору жирні кислоти та гліцерин, амінокислоти та ін. Залежно від локалізації процесу травлення його поділяють на внутрішньоклітинне та позаклітинне.
Внутрішньоклітинне травлення – це гідроліз харчових речовин, які потрапляють всередину клітини в результаті фагоцитозу (захисна функція організму, що виражається в захопленні та перетравленні особливими клітинами – фагоцитами сторонніх частинок) або піноцитозу (засвоювання клітинами води та розчинених у ній речовин). В організмі людини внутрішньоклітинне травлення має місце у лейкоцитах.
Позаклітинне травлення ділиться на дистантне (порожнинне) та контактне (пристінне, мембранне).
Дистантне (порожнинне) травлення характеризується тим, що ферменти у складі травних секретів здійснюють гідроліз харчових речовин у порожнинах шлунково-кишкового тракту. Дистантним воно називається тому, що процес травлення здійснюється на значній відстані від місця утворення ферментів.
Контактне (пристінне, мембранне) травлення здійснюється ферментами, фіксованими на клітинній мембрані. Структури, на яких фіксовані ферменти, представлені в тонкому відділі кишечника глікокаліксом – сіткоподібним утворенням із відростків мембрани – мікроворсинок. Спочатку гідроліз харчових речовин починається у просвіті тонкої кишки під впливом ферментів підшлункової залози. Потім олігомери, що утворилися, гідролізуються ферментами підшлункової залози. Безпосередньо у мембрани гідроліз димерів, що утворилися, виробляють фіксовані на ній власне кишкові ферменти. Ці ферменти синтезуються в ентероцитах і переносяться на мембрани їх мікроворсинок.
Наявність у слизовій оболонці тонкої кишки складок, ворсинок, мікроворсинок збільшує внутрішню поверхню кишки у 300-500 разів, що забезпечує гідроліз та всмоктування на величезній поверхні тонкої кишки.
Травлення в порожнині рота, жування
Травлення в ротовій порожнині – це перша ланка у складному ланцюзі процесів ферментативного розщеплення харчових речовин до мономерів. Травні функції порожнини рота включають апробування їжі на їстівність, механічну переробку їжі і часткову хімічну її обробку.
Моторна функція в ротовій порожнині починається з акту жування. Жування – фізіологічний акт, який забезпечує подрібнення харчових речовин, змочування їх слиною та формування харчової грудки. Жування забезпечує якість механічної обробки їжі в ротовій порожнині. Воно впливає на процес травлення в інших відділах травного тракту, змінюючи їх секреторну та моторну функції.
Одним із методів вивчення функціонального стану жувального апарату є мастикаціографія – запис рухів нижньої щелепи при жуванні. На запису, що називається мастикаціограмою можна виділити жувальний період, що складається з 5 фаз:
1 фаза – фаза спокою;
2 фаза – введення їжі в порожнину рота;
3 фаза – орієнтовне жування або початкова жувальна функція, вона відповідає процесу апробації механічних властивостей їжі та початкового її дроблення;
4 фаза – основна чи справжня фаза жування, вона характеризується правильним чергуванням жувальних хвиль, амплітуда та тривалість яких визначається величиною порції їжі та її консистенцією;
5 фаза – формування харчової грудки має вигляд хвилеподібної кривої з поступовим зменшенням амплітуди хвиль.
Жування є саморегуляторним процесом, в основі якого лежить функціональна система жування. Корисним пристосувальним результатом цієї функціональної системи є харчова грудка, сформована в процесі жування і підготовлена для ковтання. Функціональна система жування формується кожного жувального періоду.
При надходженні їжі в ротову порожнину відбувається подразнення рецепторів слизової оболонки.
Порушення від цих рецепторів по чутливих волокнах язичного (гілка трійчастого нерва), язикоглоткового, барабанної струні (гілка лицьового нерва) і верхньогортанного нерва (гілка блукаючого нерва) надходить у чутливі ядра цих нервів довгастого мозку (ядро салітар). Далі збудження специфічним шляхом доходить до специфічних ядер зорових пагорбів, де відбувається перемикання збудження, після якого воно надходить у корковий відділ орального аналізатора. Тут на основі аналізу та синтезу поступальних збуджень приймається рішення про їстівність речовин, що надійшли в порожнину рота.
Неїстівна їжа відкидається (випльовується), що є однією з важливих захисних функцій порожнини рота. Їстівна їжа залишається в ротовій порожнині і жування триває. В цьому випадку до потоку інформації від рецепторів приєднується збудження від механорецепторів пародонту – опорного апарату зуба.
Довільне скорочення жувальних м’язів забезпечується участю кори великих півкуль головного мозку. В акті жування та формуванні харчової грудки обов’язкову участь бере слина. Слина – це суміш секретів трьох пар великих слинних залоз та безлічі дрібних залозок, розташованих у слизовій оболонці порожнини рота. До секрету, що виділяється з вивідних проток слинних залоз, додаються епітеліальні клітини, частинки їжі, слиз, слинні тільця (лейкоцити, лімфоцити), мікроорганізми. Така слина, змішана з різними включеннями, називається ротовою рідиною. Склад ротової рідини змінюється в залежності від характеру їжі, стану організму, а також впливом факторів зовнішнього середовища.
Секрет слинних залоз містить близько 99% води та 1% сухого залишку, до якого входять аніони хлоридів, фосфатів, сульфатів, бікарбонатів, іодитів, бромідів, фторидів. У слині містяться катіони натрію, калію, кальцію, магнію, і навіть мікроелементи (залізо, мідь, нікель та інших.).
Органічні речовини представлені переважно білками. У слині є найрізноманітніші за походженням білки зокрема і білкову слизову оболонку муцин. У слині містяться азотовмісні компоненти: сечовина, аміак та ін.
Функції слини.
Травна функція слини виражається в тому, що вона змочує харчову грудку і готує її до перетравлення та проковтування, а муцин слини склеює порцію їжі в самостійну грудку. У слині виявлено понад 50 ферментів.
Незважаючи на те, що їжа в ротовій порожнині знаходиться короткий час — близько 15 с, травлення в порожнині рота має велике значення для здійснення подальших процесів розщеплення їжі, тому що слина, розчиняючи харчові речовини, сприяє формуванню смакових відчуттів і впливає на апетит.
У ротовій порожнині під впливом ферментів слини починається хімічна переробка їжі. Фермент слини амілазу розщеплює полісахариди (крохмаль, глікоген) до мальтози, а другий фермент – мальтаза – розщеплює мальтозу до глюкози.
Захисна функція слини виявляється у наступному:
слина захищає слизову оболонку порожнини рота від пересихання, що особливо
важливо у людини, що використовує як засіб спілкування мова;
білкова речовина слини муцин здатний нейтралізувати кислоти та луги;
у слині міститься ферментоподібна білкова речовина лізоцим, який має бактеріостатичну дію і бере участь у процесах регенерації епітелію слизової оболонки порожнини рота;
ферменти нуклеази, що містяться у слині, беруть участь у деградації нуклеїнових кислот вірусів і таким чином захищають організм від вірусної інфекції;
у слині виявлено ферменти згортання крові, від активності яких залежать процеси запалення та регенерації слизової оболонки порожнини рота;
у слині виявлені речовини, що перешкоджають згортанню крові (антитромбінопластини та антитромбіни);
у слині міститься велика кількість імуноглобулінів, що захищає організм від попадання хвороботворних мікроорганізмів.
Трофічна функція слини. Слина є біологічним середовищем, яке контактує з емаллю зуба і є для неї основним джерелом кальцію, фосфору, цинку та інших мікроелементів, що є важливим фактором для розвитку та збереження зубів.
Видільна функція слини. До складу слини можуть виділятися продукти обміну – сечовина, сечова кислота, деякі лікарські речовини, а також солі свинцю, ртуті та ін, які виводяться з організму після сплювання, завдяки чому організм звільняється від шкідливих продуктів життєдіяльності.
ДОДАТИ КОМЕНТАР
[можливо без реєстрації]
перед публікацією усі коментарі розглядаються модератором сайту — спам опублікований не буде
1. Http://www.emanual.ru/ – Підручники в електронному вигляді.
2. http://www.computer-museum.ru/ – ілюстрована історія персональних комп’ютерів українською мовою.
3. http://www.km.ru/ – Найбільша в України електронна комп’ютерна енциклопедія.
4. http://www.rusdoc.ru/ – комп’ютерна електронна бібліотека.
5. http://www.comppost.bip.ru/ – on-line журнал про комп’ютери.
6. http://www.ruslogic.narod.ru/lectures/1.htm. – Курс лекцій з інформатики.
7. http://matsievsky.newmail.ru. – Комп’ютерні новини.
Фізіологія травлення
Травлення
– це сукупність фізичних, хімічних і фізіологічних процесів, у яких поживні речовини розщеплюються до простих хімічних сполук. Ці сполуки здатні проходити через стінку шлунково-кишкового тракту, надходити в кровообіг і засвоюватися клітинами організму. Крім того, компоненти їжі повинні втратити свою видову специфічність, інакше вони прийматимуться імунною системою як чужорідні речовини.
Травна система людини.
Травлення здійснює ціла група органів, які можна розділити на два основні відділи: травний тракт та травні залози (слинні залози, печінка, підшлункова залоза).
До травного тракту відносяться ротова порожнина, ковтка, стравохід, шлунок, тонкий та товстий кишечник. У тонкому кишечнику виділяють три відділи: дванадцятипала кишка, худа і здухвинна. Товстий кишечник має шість відділів: сліпа кишка, ободову (висхідну, поперечну, низхідну, сигмовидну) та пряма кишка. Перша підрозділяється на коротку дванадцятипалу кишку, худу та здухвинну; друга – на сліпу кишку, та пряму.
У травному тракті відбуваються фізичні зміни їжі – подрібнення, перемішування, утворення суспензій та емульсій та часткове розчинення. Хімічні зміни пов’язані з низкою послідовних стадій розщеплення білків, жирів і вуглеводів більш дрібні сполуки. Хімічні зміни відбуваються внаслідок дії травних ферментів.
Травні ферменти поділяються на три основні групи:
протеази – ферменти, що розщеплюють білки;
ліпази – ферменти, що розщеплюють жири;
Амілази – ферменти, що розщеплюють вуглеводи.
Ферменти утворюються в спеціальних секреторних клітинах травних залоз і надходять у травний тракт разом зі слиною, шлунковим, підшлунковим та кишковим соками. Рух їжі травним трактом нагадує своєрідний конвеєр, на якому харчові речовини послідовно піддаються дії різних ферментів і в кінцевому підсумку розщеплюються. Тільки мінеральні солі, вода та вітаміни, як вважають, засвоюються людиною у тому вигляді, в якому вони перебувають у їжі.
Травний тракт забезпечує також просування їжі, всмоктування харчових речовин та виведення не перетравлених залишків їжі у вигляді калу.
Травлення у роті.
Травлення починається в ротовій порожнині з подрібнення їжі в процесі жування та зволоження її слиною (за добу утворюється від 0,5 до 2 л слини). Слина виробляється в дрібних залозах порожнини рота та у великих парних залозах: привушної, під’язикової та підщелепної. Слина містить до 99,4% води і має слаболужну реакцію. У слині людини містяться бактерицидні речовини та ферменти (амілаза та мальтаза), що викликають розщеплення вуглеводів до глюкози. Але повного розщеплення крохмалю до глюкози не відбувається через занадто коротке перебування їжі в роті – від 15 до 20 с. Повільна їжа, ретельне пережовування їжі – важлива умова запобігання порушенням органів травлення.
Травлення у шлунку.
Прожована, змочена слиною і їжа, що стала більш слизькою, у вигляді грудки переміщається на корінь язика, потрапляє в горлянку, потім в стравохід. Вхід із стравоходу в шлунок закритий спеціальним клапаном. Коли їжа проходить стравоходом (від 2 до 9 с, залежно від щільності їжі) і розтягує його, рефлекторно відкривається вхід у шлунок. Після переходу їжі в шлунок клапан знову закривається і залишається закритим до нового надходження їжі до стравоходу з ротової порожнини. Однак при деяких патологічних станах клапан входу в шлунок під час травлення залишається повністю закритим і кислий вміст зі шлунка може потрапляти в стравохід. Це супроводжується неприємним відчуттям, яке називають печією. Клапан, що розділяє стравохід і шлунок, може відкриватися також при різких скороченнях шлунка, черевних м’язів і діафрагми під час блювання.
Травний тракт налічує приблизно 35 подібних клапанів, що знаходяться на межах окремих його частин. Завдяки клапанам (або сфінктерам) вміст кожної частини травного каналу не тільки рухається у потрібному напрямку, але й встигає пройти відповідну хімічну обробку – розщепитися та всмоктатися. Клапанний апарат регулює також надходження різних соків та рідин, захищає від зворотного ходу перероблених речовин. Тим самим у будь-якому з відділів травного тракту зберігаються властиві саме цій ділянці хімічне середовище та бактеріальний склад.
Харчова грудка в шлунку протягом декількох годин піддається механічній і хімічній обробці. Хімічні зміни відбуваються під дією шлункового соку, що виділяється відповідними залозами. Шлунковий сік містить ферменти, що розщеплюють білки та жири.
У процесі травлення у шлунку велику роль грає соляна кислота шлункового соку. Соляна кислота підвищує активність ферментів, викликає денатурацію та набухання білків і тим самим сприяє їх частковому розщепленню, а також надає бактерицидну дію.
Секреція шлункового соку залежить від характеру харчування. При тривалому вживанні переважно вуглеводистої їжі (хліба, картоплі, овочів, круп) секреція шлункового соку знижується і, навпаки, підвищується при постійному вживанні високобілкової їжі, наприклад м’яса. Це стосується як обсягу шлункового соку, що виділяється, так і його кислотності.
Зазвичай їжа знаходиться у шлунку від 6 до 8 годин та довше. Їжа, багата на вуглеводи, евакуюється швидше, ніж багата на білки; жирна їжа затримується в шлунку від 8 до 10 годин; рідини починають переходити в кишечник майже відразу після їх надходження до шлунка.
Травлення у тонкому кишечнику.
Вміст шлунка переходить у кишечник, коли його консистенція стає рідкою та напіврідкою. У дванадцятипалій кишці їжа піддається дії підшлункового соку, жовчі, а також соку що знаходяться в слизовій оболонці цієї кишки спеціальних залоз.
При надходженні кислого шлункового вмісту в порожнину дванадцятипалої кишки відбувається нейтралізація соляної кислоти підшлунковим та іншими соками. Іноді підшлунковий сік називають панкреатичним соком (від латинського “pancreas” – підшлункова залоза). Сік, що виділяється підшлунковою залозою, являє собою безбарвну прозору рідину з рН 7,8-8,4. До складу підшлункового соку входять ферменти, що розщеплюють білки, поліпептиди (продукти розпаду білків), жири, вуглеводи.
Ферменти підшлункового соку мають здатність розщеплювати білки до вільних амінокислот, жири – до гліцерину та жирних кислот. Секреція підшлункового соку починається через 2-3 хв після їди і триває від 6 до 14 год. Найбільш тривалим підшлункове соковиділення буває при прийомі жирної їжі.
Ферментний склад підшлункового соку змінюється залежно характеру харчування. Виявлено, що при дієті, багатій на жири, активність ліпази в підшлунковому соку зростає. При систематичному вживанні їжі, багатої на вуглеводи, підвищується активність амілази; при багатої білками м’ясної дієти збільшується активність ферменту протеази.
Таким чином, призначення підшлункового соку – нейтралізація кислого вмісту у дванадцятипалій кишці та розщеплення вуглеводів, жирів, білків, нуклеїнових кислот за рахунок порожнинного травлення.
Велика роль травленні належить печінці. Клітини печінки виробляють і секретують жовч, яка збирається в жовчному міхурі, а з нього надходить у дванадцятипалу кишку для участі у процесі травлення. Жовч виконує цілий ряд функцій:
– різко підвищує активність ферментів, що розщеплюють жири;
– емульгує жири, чим сприяє покращенню їхнього розщеплення;
– бере участь у всмоктуванні жирних кислот;
– Підсилює моторику (перистальтику) кишечника.
Порушення в утворенні жовчі або її надходження в кишечник спричиняють зрушення в процесах перетравлення та всмоктування жирів.
До складу жовчі входять специфічні органічні речовини, якими є жирні кислоти та жовчний пігмент білірубін.
Травна система людини
Уздовж усієї внутрішньої оболонки тонкого кишечника розташовані спеціальні залози, які виробляють і секретують кишковий сік, що доповнює своєю дією перетравлення харчових речовин, розпочате в ротовій порожнині та шлунку та продовжене у дванадцятипалій кишці.
Кишковий сік є безбарвною рідиною, каламутною від домішки слизу і епітеліальних клітин. Кишковий сік має лужну реакцію та містить цілий комплекс травних ферментів.
Крім порожнинного травлення, здійснюваного ферментами в порожнині кишечника, велике значення має пристінне травлення, яке відбувається завдяки тим же ферментам, але що знаходяться на слизовій оболонці внутрішньої поверхні тонкої кишки. Цей вид травлення отримав також назву контактного чи мембранного травлення. Особливо велику роль відіграє контактне травлення у розщепленні дисахаридів до моносахаридів та дрібних пептидів до амінокислот.
Після дуже складних процесів перетравлення в тонкому кишечнику відбувається всмоктування харчових речовин у лімфу та кров. У кишечнику може всмоктуватися за 1:00 від 2 до 3 л рідини, що містить розчинені в ній харчові речовини. Це можливо тільки тому, що загальна всмоктувальна поверхня кишечника дуже велика завдяки великій кількості спеціальних складок і випинання слизової оболонки (так званих ворсинок), а також внаслідок особливої структури епітеліальних клітин, що вистилають кишечник. На зверненій у бік просвіту кишки поверхні цих клітин розташовані найтонші ниткоподібні відростки (мікроворсинки), що утворюють клітинну облямівку. На поверхні однієї клітини знаходиться від 1600 до 3000 мікроворсинок, усередині яких проходять спеціальні мікроканальці. Наявність ворсинок і особливо мікроворсинок збільшує всмоктувальну поверхню слизової оболонки кишечника настільки, що вона досягає величезної величини – 500 квадратних метрів. На цій же поверхні відбуваються процеси пристінного травлення. Неперетравлені залишки їжі далі надходять до товстого кишечника.
Травлення у товстому кишечнику.
У товстому кишечнику активну участь у процесах травлення беруть облігатні (обов’язкові) мікроорганізми – біфідобактерії, бактероїди, лактобактерії, кишкова паличка, ентерококи. Їх називають “пробіотиками”, тобто. “необхідними для життя”.
Нормальна кишкова мікрофлора становить близько 5% маси тіла (від 3 до 5 кг). У нормі в товстому кишечнику в 1 г вмісту знаходиться до 250 млрд мікроорганізмів (від 30 до 40% вмісту товстого кишечника). У разі екологічного неблагополуччя, стресових ситуацій, нераціонального харчування кількість цих бактерій знижується.
Роль лакто- та біфідобактерій в організмі велика: їм належить провідне значення у забезпеченні якості білкового та мінерального обміну; підтримці резистентності (від латинського «resistentia» – опір, протидія), встановлена їхня антимутагенна (від латинського «mutatio» – зміна) та антиканцерогенна активність.
Мікрофлора товстої кишки для свого зростання отримує поживні речовини з рослинної клітковини, яка не перетравлюється травними ферментами людини. Кінцевими продуктами життєдіяльності кишкової мікрофлори є леткі жирні кислоти (оцтова, пропіонова та масляна), які, всмоктуючись, дають організму додаткову енергію та служать для живлення клітин, що вистилають слизову оболонку кишечника. За рахунок мікрофлори кишечника організм задовольняє від 6 до 9% потреби в енергії. Завдяки мікрофлорі підтримується функція та цілісність поверхні товстого кишечника, збільшується всмоктування води та солей.
У товстому кишечнику мікроорганізмами синтезуються амінокислоти, вітаміни групи B, K, PP, D, біотин, пантотенова та фолієва кислоти. В результаті життєдіяльності біфідобактерій утворюються кислоти, які пригнічують розмноження гнильних та хвороботворних бактерій, перешкоджають їх проникненню у верхні відділи кишечника.
Всмоктування харчових речовин.
Всмоктування – кінцева мета процесу травлення, що здійснюється протягом усього травного тракту – від ротової порожнини до товстого кишечника. У ротовій порожнині починають всмоктуватися моносахариди, у шлунку всмоктуються вода та алкоголь. Від 50 до 60% продуктів метаболізації білків всмоктується у дванадцятипалій кишці, 30% – у тонкій та 10% у товстій кишці. Вуглеводи всмоктуються лише у вигляді моноцукорів, при цьому присутність у кишковому соку солей натрію підвищує швидкість всмоктування більш ніж у 100 разів. Продукти метаболізму жирів, що надходять з їжею водо- та жиророзчинних вітамінів, всмоктуються в тонкій кишці. Продукти розщеплення харчових речовин, що всмокталися в кишечник, такі, як цукру і амінокислоти зі струмом крові надходять у печінку. У печінці з різних моносахаридів (фруктоза та галактоза) утворюється глюкоза, яка потім надходить у загальний кровообіг. Надлишок глюкози перетворюється на печінки в глікоген. У печінці відбувається обмін амінокислот, у тому числі синтез амінокислот, що заміняються. Печінка виконує також детоксикувальну функцію по відношенню до отруйних речовин, які можуть надходити в кров із порожнини кишечника. Наприклад, в товстому кишечнику в результаті життєдіяльності бактерій, що присутні в них, утворюються такі отруйні речовини, як індол, скатол, фенол та інші. У клітинах печінки ці отруйні речовини перетворюються на значно менш токсичні сполуки. У печінці відбувається також детоксикація різних ксенобіотиків (від грецького «хenos» – чужий), які можуть потрапляти у продукти харчування та всмоктуватись із порожнини кишечника до крові.
У товстому кишечнику неперетравлені залишки їжі можуть бути від 10 до 15 годин. У цьому відділі травного тракту внаслідок всмоктування води (до 10 л на добу) відбувається поступове формування калових мас, що накопичуються у сигмовидній кишці. При акті дефекації вони виділяються з людини через пряму кишку.
Тривалість процесу травлення у здорової дорослої людини становить від 24 до 36 годин.
lektsii.net – Лекції. Ні – 2014-2018 рік. (0.01 сек.) Усі матеріали представлені на сайті виключно з метою ознайомлення читачами та не переслідують комерційних цілей або порушення авторських прав
Травна система виконує травні та не-травні функції.
Травні функції.
1. Моторна (рухова) функція –
це скоротлива діяльність травного тракту, що забезпечує подрібнення їжі, її перемішування з травними секретами і переміщення харчового вмісту в дистальному напрямку.
2. Секреція –
синтез секреторної клітини специфічного продукту – секрету та виділення його з клітини. Секрет травних залоз забезпечує перетравлення їжі.
3. Всмоктування –
транспорт поживних речовин у внутрішнє середовище організму.
Нетравні функції травної системи.
1. Захисна функція
здійснюється за допомогою кількох механізмів. ]. Слизові оболонки травного тракту.пере-пятствуют проникненню у внутрішнє середовище організму непере-вареної їжі, сторонніх речовин і бактерій (бар’єрна функція). 2. Травні соки мають бактерицидну і бактеріостатичну дію. 3. Місцева імунна системі травного тракту (мигдалики глоткового кільця, лімфатичні фолікули в стінці кишки, пейєрові бляшки, плазматичні клітини слизової оболонки шлунка і кишечника, червоподібний відросток) блокує дію патогенних мікроорганізмів. 4. Травний тракт виробляє природні антитіла при контакті з облі-гатною кишковою мікрофлорою.
2. Метаболічна функція
полягає в кругообігу ендогенних речовин між кров’ю та травним трактом, що забезпечує можливість їх повторного використання в процесах обміну речовин або травної діяльності.
АНАТОМІЯ І ФІЗІОЛОГІЯ ХАРЧОВОЇ СИСТЕМИ
В умовах фізіологічного голоду ендогенні білки періодично виділяються з крові в порожнину шлунково-кишкового тракту в складі травних соків, де вони піддаються гідролізу, а амінокислоти, що утворюються при цьому, всмоктуються в кров і включаються в метаболізм. Значна кількість води і розчинених у ній неорганічних солей циркулює між кров’ю та їдальним трактом.
3. Екскреторна (видільна) функція
полягає у виведенні з крові з секретами залоз у порожнину травного тракту продуктів обміну (наприклад, сечовини, аміаку) та різних чужорідних речовин, що надійшли в кровотік (солі важких металів, лікарські речовини, ізотопи, барвники), що вводяться в організм із діагностичними цілями.
4. Ендокринна функція
полягає в секреції гормонів травної системи, основними з яких є: ін-
сулін, глюкагон, гастрин, серотонін, холецистокінін, секретин, вазоактивний інтестинальний пептид, мотилін.
Стан голоду.
Відчуття голоду виникає після евакуації хімусу зі шлунка і дванадцятипалої кишки, м’язова стінка яких набуває підвищеного тонусу і посилюється імпульсація від механорецепторів порожніх органів (сенсорна стадія
стану голоду). При зниженні поживних речовин у крові починається метаболічна стадія
стану голоду. Недолік поживних речовин у крові («голодна» кров) сприймається хеморецепторами судинного русла і безпосередньо гіпоталамусом, вибірково чутливими до нестачі в крові певних поживних речовин. При цьому формується харчова мотивація
(викликане домінуючою харчовою потребою спонукання організму для харчової поведінки – пошук, добування та поїдання їжі). Роздратування електричним струмом гіпоталамічного центру голоду у тварин викликає гіперфагію – безперервне поїдання їжі, а його руйнування – афагію (відмова від їжі). Центр голоду латерального гіпоталамуса знаходиться в реципрокних (взаїмотормозячих) відносинах з центром насичення вентромедіального гіпоталамуса. При стимуляції цього центру спостерігається афагія, а при його руйнуванні – гіперфагія.
Стан насичення.
Після прийому достатньої кількості їжі для задоволення харчової потреби настає стадія сенсорного насичення,
яка супроводжується позитивною емоцією. Стадія істинного
насичення настає значно пізніше – через 1,5-2 год з моменту прийому їжі, коли в кров починають надходити поживні речовини.
Типи травлення
Виділяють три типи травлення:
Позаклітинне травлення відбувається поза клітини, яка синтезує ферменти. У свою чергу, воно ділиться на порожнинне та позапорожнинне. При порожнинному травленні ферменти діють з відривом, але у певної порожнини (наприклад, це виділення секрету слинними залозами в ротову порожнину). Непорожнина здійснюється за межами організму, в якому утворюються ферменти (наприклад, мікробна клітина виділяє секрет у навколишнє середовище).
Мембранне (пристінкове) травлення було описано в 30-ті роки.
Фізіологія травлення. Лекція 4. Травна система.
XVIII ст. А. М. Уголєвим. Воно здійснюється на межі між позаклітинним та внутрішньоклітинним травленням, тобто на мембрані. Людина здійснюється у тонкому кишечнику, оскільки там є щіткова облямівка. Вона утворена мікроворсинками – це мікровирости мембрани ентероцитів довжиною приблизно 1–1,5 мкм та шириною до 0,1 мкм. На мембрані 1 клітини може утворюватися кілька тисяч мікроворсинок. Завдяки такій будові збільшується площа контакту (більш ніж 40 разів) кишечника з вмістом. Особливості мембранного травлення:
1) здійснюється за рахунок ферментів, що мають подвійне походження (синтезуються клітинами та абсорбуються вмісту кишечника);
2) ферменти фіксуються на клітинній мембрані таким чином, щоб активний центр був направлений у порожнину;
3) відбувається лише у стерильних умовах;
4) є заключним етапом у обробці їжі;
5) зближує процес розщеплення та всмоктування за рахунок того, що кінцеві продукти переносяться на транспортних білках.
В організмі людини порожнинне травлення забезпечує розщеплення 20-50% їжі, а мембранне – 50-80%.
Поняття фізіологія можна трактувати як науку про закономірності роботи та регулювання біологічної системи в умовах здоров’я та наявності захворювань. Фізіологія вивчає, зокрема, життєдіяльність окремих систем та процесів, у разі – це , тобто. життєдіяльність процесу травлення, закономірності його роботи та регуляції.
Саме поняття травлення означає комплекс фізичних, хімічних і фізіологічних процесів, у яких , що у процесі , розщеплюються до простих хімічних сполук – мономерів. Проходячи крізь стінку шлунково-кишкового тракту, вони проникають у кровообіг і засвоюються організмом.
Травна система та процес травлення в порожнині рота
У процесі травлення бере участь група органів, яку поділяють на два великі відділи: травні залози (слинні залози, залози печінки та підшлункової залози) та шлунково-кишковий тракт. Травні ферменти поділяються на три основні групи: протеази, ліпази, амілази.
Серед функцій травного тракту можна відзначити: просування їжі, всмоктування та виведення з організму неперетравлених харчових залишків.
Зароджується процес. У ході жування їжа, що надходить у процесі, подрібнюється і зволожується слиною, що виробляється трьома парами великих залоз (під’язикових, підщелепних та привушних) та мікроскопічними залозами, розташованими в роті. До складу слини входять ферменти амілазу, мальтазу, що розщеплюють поживні речовини.
Таким чином, процес травлення в роті полягає у фізичному подрібненні їжі, наданні на неї хімічної дії та зволоження слиною для зручності ковтання та продовження процесу перетравлення.
Травлення у шлунку
Процес починається з того, що їжа, подрібнена і зволожена слиною, проходить стравоходом і потрапляє всередину органу. Протягом кількох годин харчова грудка відчуває механічну (скорочення м’язів при пересуванні в кишечник) та хімічну дію (шлункового соку) всередині органу.
Шлунковий сік складається з ферментів, соляної кислоти та слизу. Основна роль належить соляній кислоті, яка активізує ферменти, сприяє фрагментарному розщепленню, має бактерицидну дію, знищуючи масу бактерій. Фермент пепсин у складі шлункового соку є основним, розщеплюючи білки. Дія слизу спрямовано запобігання механічних і хімічних ушкоджень оболонки органа.
Який склад та кількість шлункового соку залежатиме від хімічного складу та характеру харчових. Вид та запах їжі сприяє виділенню потрібного травного соку.
У міру процесу перетравлення їжа поступово та порційно переміщається у дванадцятипалу кишку.
Травлення в тонкому кишечнику
Процес починається в порожнині дванадцятипалої кишки, де на харчову грудку впливають підшлунковий сік, жовч і кишковий сік, оскільки в ній знаходиться загальна жовчна протока і основна протока підшлункової залози. Усередині цього органу білки і перетравлюються до мономерів (простих сполук), які засвоюються організмом. Докладніше про три складові хімічного впливу в тонкому кишечнику.
До складу соку підшлункової залози входить розщеплюючий білки фермент трипсин, що перетворює жири в жирні кислоти та гліцерин фермент ліпаза, а також амілаза та мальтаза, що розщеплюють крохмаль до моносахаридів.
Жовч синтезується печінкою і накопичується в жовчному міхурі, звідки надходить у дванадцятипалу кишку. Вона активізує фермент ліпазу, бере участь у всмоктуванні жирних кислот, підвищує синтез панкреатичного соку, активує моторику кишечника.
Кишковий сік виробляється спеціальними залозами у внутрішній оболонці тонкого кишечника. У ньому міститься понад 20 ферментів.
У кишечнику існує два види травлення і це його особливість:
- порожнинне – здійснюється ферментами в порожнині органу;
- контактне чи мембранне – виконується ферментами, які розташовуються на слизовій оболонці внутрішньої поверхні тонкої кишки.
Таким чином, харчові речовини у тонкому кишечнику фактично повністю перетравлюються, а кінцеві продукти – мономери всмоктуються у кров. По завершенню процесу травлення перетравлені залишки їжі проникають із тонкої кишки в товсту.
Травлення в товстому кишечнику
Процес ферментативної обробки їжі в товстому кишечнику досить незначний. Однак у процесі крім ферментів, беруть участь облігатні мікроорганізми (біфідобактерії, кишкова паличка, стрептококи, молочнокислі бактерії).
Біфідобактерії та лактобактерії надзвичайно важливі для організму: вона благотворно впливають на роботу кишечника, беруть участь у розщепленні, забезпечують якість білкового та мінерального метаболізмів, посилюють стійкість організму, мають антимутагенну та антиканцерогенну дію.
Проміжні продукти вуглеводів, жирів та білків розщеплюються тут до мономерів. Мікроорганізми товстої кишки продукують (групи В, РР, К, Е, D, біотин, пантотенову та фолієву кислоти), ряд ферментів, амінокислот та інших речовин.
Завершальним етапом процесу травлення є формування калових мас, які на 1/3 складаються з бактерій, а також у їх складі є епітелій, нерозчинні солі, пігменти, слиз, клітковина та ін.
Всмоктування поживних речовин
Окремо зупинимося на процесі. Він є кінцевою метою процесу травлення, коли харчові компоненти транспортуються з травного тракту у внутрішнє середовище організму – кров і лімфу. Всмоктування протікає у всіх відділах шлунково-кишкового тракту.
Всмоктування в роті практично не здійснюється через короткий період (15 – 20 с) перебування їжі в порожнині органу, але не без винятків. У шлунку процес всмоктування охоплює частково глюкозу, ряд амінокислот, розчинені, алкоголь. Всмоктування в тонкому кишечнику найбільш велике, багато в чому завдяки будові тонкої кишки, добре адаптованої до функції, що всмоктує. Всмоктування в товстому кишечнику стосується води, солей, вітамінів та мономерів (жирних кислот, моносахаридів, гліцерину, амінокислот та ін.).
Центральна нервова система координує усі процеси всмоктування поживних речовин. Гуморальне регулювання також у це задіяне.
Процес всмоктування білків відбувається у вигляді амінокислот та розчинів води – 90 % у тонкій кишці, 10 % – у товстій кишці. Всмоктування вуглеводів здійснюється у вигляді різних моносахаридів (галактози, фруктози, глюкози) з різною швидкістю. Певну роль цьому грають солі натрію. Жири всмоктуються у вигляді гліцерину та жирних кислот у тонкій кишці у лімфу. Вода та мінеральні солі починають всмоктуватися у шлунку, але інтенсивніше цей процес протікає в кишечнику.
Таким чином, охоплює процес перетравлення поживних речовин у порожнині рота, у шлунку, у тонкому та товстому кишечнику, а також процес всмоктування.
Лекція 4. Травна система.
У травну систему входять порожнину рота, ковтка, стравохід, шлунок, тонка та товста кишки, печінка, підшлункова залоза (рис. 15).
Органи, що становлять травну систему, розташовуються в області голови, шиї, грудної клітки, черевної порожнини та тазу.
Основна функція травної системи полягає у прийомі їжі, механічній та хімічній її обробці, засвоєнні харчових речовин та виділенні неперетравлених залишків.
Процес травлення – початковий етап обміну речовин. З їжею людина отримує енергію та необхідні для своєї життєдіяльності речовини. Однак білки, що надходять з їжею, жири і вуглеводи не можуть бути засвоєні без попередньої обробки. Необхідно, щоб великі складні нерозчинні у воді молекулярні сполуки перетворилися на дрібніші, розчинні у воді та позбавлені своєї специфічності. Цей процес відбувається у травному тракті і називається травленням, а утворені при цьому продукти – продуктами травлення.
Фізіологія травлення
Початковим етапом обміну речовин є травлення.
Для відновлення та зростання тканин організму необхідно надходження з їжею відповідних речовин.
Харчові продукти містять білки, жири та вуглеводи, а також необхідні організму вітаміни, мінеральні солі та воду. Однак білки, жири та вуглеводи, що містяться в їжі, не можуть бути засвоєні його клітинами у первісному вигляді.
У травному тракті відбувається як механічна обробка їжі, а й хімічне розщеплення під впливом ферментів травних залоз, що розташовані в процесі шлунково-кишкового тракту.
Травлення в ротовій порожнині. У
порожнині рота здійснюється гідроліз полісахаридів (крохмалю, глікогену). Ферменти слини розщеплює глікозидні зв’язки глікогену та молекул амілази та амілопектину, що входять до структури крохмалю, з утворенням декстринів.
Травлення у шлунку. У
шлунку відбувається травлення їжі під впливом шлункового соку.
Людина обсяг добової секреції шлункового соку становить 2-3 л. Натщесерце реакція шлункового соку нейтральна або слабокисла, після прийому їжі – сильнокисла (рН 0,8-1,5). До складу шлункового соку входять такі ферменти, як пепсин, гастриксин та ліпаза, а також значна кількість слизу – муцину.
У шлунку відбувається початковий гідроліз білків під впливом протеолітичних ферментів шлункового соку із заснуванням поліпептидів.
Травлення у тонкому кишечнику.
У людини залози слизової оболонки тонкої кишки утворюють кишечник, загальна кількість якого за добу досягає 2,5 л. Його рН становить 7,2-7,5, але за посиленні секреції може збільшитися до 8,6.
Кишковий сік містить понад 20 різних травних ферментів. Значне виділення рідкої частини соку спостерігається при механічному подразненні слизової оболонки кишки. Продукти перетравлення харчових речовин також стимулюють виділення соку, багатого на ферменти.
У тонкому кишечнику відбуваються два види перетравлення їжі: порожнинне
та мембранне (пристіноч).
Перше здійснюється безпосередньо кишковим соком, друге – ферментами, адсорбованими з порожнини тонкої кишки, а також кишковими ферментами, що синтезуються в кишкових клітинах та вбудованими в мембрану.
Травлення у товстому кишечнику.
Травлення в товстому кишечнику практично відсутнє. Низький рівень ферментативної активності пов’язаний з тим, що вступає в цей відділ травного тракту хімус бідний на неперетравлені харчові речовини.
Проте товста кишка на відміну інших відділів кишечника багата мікроорганізмами. Під впливом бактеріальної флори відбувається руйнування залишків неперетравленої їжі та компонентів травних секретів, внаслідок чого утворюються органічні кислоти, гази (СО 2 , СН 4 , H 2 S) та токсичні для організму речовини (фенол, скатол, індол, крезол).
Частина цих речовин знешкоджується у печінці, інша – виводиться із каловими масами.
Велике значення мають ферменти бактерій, що розщеплюють целюлозу, геміцелюлозу та пектини, на які не діють травні ферменти. Ці продукти гідролізу всмоктуються товстою кишкою та використовуються організмом.
У товстій кишці мікроорганізмами синтезуються вітамін К та вітаміни групи В.
Наявність у кишечнику нормальної мікрофлори захищає організм людини та підвищує імунітет.
Залишки неперетравленої їжі та бактерії, склеєні слизом соку товстої кишки, утворюють калові маси.
За певної міри розтягування прямої кишки виникає позиву до дефекації і відбувається довільне спорожнення кишечника; рефлекторний мимовільний центр дефекації знаходиться у крижовому відділі спинного мозку.
Всмоктування.
Продукти травлення проходять через слизову оболонку шлунково-кишкового тракту та всмоктуються у кров та лімфу за допомогою транспорту та дифузії.
Всмоктування відбувається головним чином тонкому кишечнику.
Слизова оболонка ротової порожнини також має здатність до всмоктування, ця властивість використовується у застосуванні деяких лікарських препаратів (валідол, нітрогліцерин та ін.).
У шлунку всмоктування практично немає. У ньому всмоктуються вода, мінеральні солі, глюкоза, лікарські речовини та ін.
У дванадцятипалій кишці також відбувається всмоктування води, мінеральних речовин, гормонів, продуктів розщеплення білка.
У верхніх відділах тонкого кишечника вуглеводи переважно всмоктуються як глюкози, галактози, фруктози та інших моносахаридов.
Амінокислоти білків всмоктуються до крові за допомогою активного транспорту.
Всмоктування жирів тісно пов’язане із всмоктуванням жиророзчинних вітамінів (A, D, Е, К).
Вітаміни, що розчиняються у воді, можуть всмоктуватися методом дифузії (наприклад, аскорбінова кислота, рибофлавін).
У тонкій і товстій кишках відбувається всмоктування води та мінеральних солей, які надходять із їжею та секретуються травними залозами.
Загальна кількість води, що всмоктується у кишечнику людини протягом доби, становить близько 8-10 л.
Травлення
– це комплекс фізіологічних, фізичних та хімічних процесів, що забезпечують прийом та переробку харчових продуктів у речовини, здатні засвоюватися організмом. Послідовний ланцюг процесів, що призводить до розщеплення харчових речовин до мономерів, називається травним конвеєром. Розщеплення харчових речовин (гідроліз) відбувається під дією ферментів травної системи. Гідроліз здійснюється як у порожнині шлунково-кишкового тракту, так і на поверхні його слизової оболонки . За місцем локалізації ферментів
розрізняють 3 типи травлення: 1 – порожнинне, 2 – пристінкове, 3 – внутрішньоклітинне.
Залежно від походження ферментів
травлення ділиться на 3 типи: 1) Власне П
– якщо ферменти синтезуються травними залозами людини. 2) Симбіонтне П –
відбувається за участю ферментів, що синтезуються мікрофлорою товстої кишки. 3) Аутолітичне П
– під впливом ферментів, які містяться в їжі (грудне молоко, фрукти, овочі).
Травна система виконує 3 основні функції:
1 – секреторна – утворення слини, шлункового соку, кишкового соку, жовчі.
2 – моторна – жування, ковтання, переміщення харчової грудки по ШКТ. 3 – всмоктувальна – поживні речовини як мономерів надходять у кров чи лімфу.
До нетравних функцій травної системи відносяться:
1 – екскреторна (видільна) – видалення з організму продуктів обміну – сечовина, жовчні кислоти, солі важких металів, лікарські речовини, ін. 2 – інкреторна (гормональна) – вироблення тканинних гормонів (гастрин, секретин, мотилін та ін.) регуляції процесу травлення 3 – участь у водно-сольовому обміні.
4 – участь у гемопоезі (кровотворенні); 5 – участь у згортанні крові; 6 – у терморегуляції; 7- захисна функція – проявляється в наступному: у порожнині рота слина містить бактеріоцидний фермент лізоцим (муромідаза), у шлунку знаходиться соляна кислота, у жовчі – жовчні кислоти; та реакції імунітету.
8 – метаболічна функція.
МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕННЯ ФУНКЦІЙ ШКТ.
Розрізняють експериментальні та клінічні методики дослідження функцій травної системи. До експериментальних
відносяться: 1. гострий досвід, за допомогою
якого відкрили та досліджували пристінне травлення. 2. хронічний експеримент
– його принцип полягає у хірургічній підготовці тварини, якій наперед накладають фістулу (спеціальна трубка, що виводиться назовні). Через фістулу отримують чисту слину, шлунковий сік тощо.
У лабораторії І.П.Павлова у фістульних собак застосовували перерізку стравоходу та виробляли «уявне годування» собаки, отримуючи при цьому чистий (без домішки їжі) шлунковий сік. Подальші операції на собаках із створенням ізольованого шлуночка дали можливість академіку І.П.Павлову вивчити фази шлункової секреції. Фістульна методика дозволяє досліднику будь-коли спостерігати за функцією органу, який має нормальне кровопостачання та іннервацію.
Клінічні методики
дослідження травлення у людини дуже різноманітні і дають достовірну інформацію: для вивчення травлення у шлунку використовується зондування, коли після пробного сніданку чи стимуляторів шлункової секреції одержують для аналізу шлунковий сік; дуоденальне зондування дозволяє досліджувати панкреатичний сік, кишковий сік та жовч. Акт жування вивчають за допомогою запису скорочення жувальних м’язів – мастикаціографія. Також застосовується гастрографія, електрогастрографія, ендорадіозондування та ін.
Для нормальної життєдіяльності організму необхідний пластичний та енергетичний матеріал. Ці речовини надходять до організму з їжею. Але тільки мінеральні солі, вода та вітаміни засвоюються людиною у тому вигляді, в якому вони знаходяться в їжі. Білки, жири і вуглеводи потрапляють в організм у вигляді складних комплексів, і для того, щоб всмоктатися і засвоєння, потрібна складна фізична і хімічна переробка їжі. При цьому компоненти їжі повинні втратити свою видову специфічність, інакше вони будуть прийняті імунітетною системою як чужорідні речовини. Для цього і служить система травлення.
Травлення – сукупність фізичних, хімічних та фізіологічних процесів, що забезпечують обробку та перетворення харчових продуктів на прості хімічні сполуки, здатні засвоюватися клітинами організму. Ці процеси йдуть у певній послідовності у всіх відділах травного тракту (порожнини рота, глотці, стравоході, шлунку, тонкій та товстій кишці за участю печінки та жовчного міхура, підшлункової залози), що забезпечується регуляторними механізмами різного рівня. Послідовний ланцюг процесів, що призводить до розщеплення харчових речовин до мономерів, здатних всмоктуватися, зветься травного конвеєра.
Залежно від походження гідролітичних ферментів травлення ділять на 3 типи: власне, симбіонтне та аутолітичне.
Власне травлення здійснюється ферментами, синтезованими залозами людини чи тварини.
Симбіонтне травлення відбувається під впливом ферментів, синтезованих симбіонтами макроорганізму (мікроорганізмами) травного тракту. Так відбувається перетравлення клітковини їжі в товстій кишці.
Аутолітичне травлення здійснюється під впливом ферментів, що містяться у складі їжі, що приймається. Материнське молоко містить ферменти, необхідні для його створення.
Залежно від локалізації процесу гідролізу поживних речовин розрізняють внутрішньоклітинне та позаклітинне травлення. Внутрішньоклітинне травлення є процес гідролізу речовин усередині клітини клітинними (лізосомальними) ферментами. Речовини надходять у клітину шляхом фагоцитозу та піноцитозу. Внутрішньоклітинне травлення характерне для найпростіших тварин. У людини внутрішньоклітинне травлення зустрічається у лейкоцитах та клітинах лімфоретикуло-гістіоцитарної системи. У вищих тварин та людини травлення здійснюється позаклітинно.
Позаклітинне травлення ділять на дистантне (порожнинне) і контактне (пристіночне, або мембранне). Дистантне (порожнинне) травлення здійснюється за допомогою ферментів травних секретів у порожнинах шлунково-кишкового тракту на відстані від місця утворення цих ферментів. Контактне (пристінне, або мембранне) травлення (А.М. Угольов) відбувається в тонкій кишці в зоні глікокаліксу, на поверхні мікроворсинок за участю ферментів, фіксованих на клітинній мембрані та закінчується всмоктуванням – транспортом поживних речовин через ентероцит у кров чи лімфу.
Харчування в порожнині рота.
Травлення починається в ротовій порожнині, де відбувається механічна та хімічна обробка їжі. Механічна обробка полягає у подрібненні їжі, змочуванні її слиною та формуванні харчової грудки. Хімічна обробка відбувається за рахунок ферментів, що містяться у слині. У порожнину рота впадають протоки трьох пар великих слинних залоз: привушних, підщелепних, під’язикових та безлічі дрібних залоз, що знаходяться на поверхні язика та у слизовій оболонці піднебіння та щік. Навколовушні залози та залози, розташовані на бічних поверхнях язика, – серозні (білкові). Їх секрет містить багато води, білка та солей. Залози, розташовані на корені язика, твердому і м’якому піднебінні, відносяться до слизових слинних залоз, секрет яких містить багато муцину. Підщелепні та під’язичні залози є змішаними.
Склад та властивості слини.
Слина, що знаходиться в ротовій порожнині, є змішаною. Її рН дорівнює 68-74. У дорослої людини за добу утворюється 0,5-2 л слини. Вона складається з 99% води та 1% сухого залишку. Сухий залишок представлений органічними та неорганічними речовинами. Серед неорганічних речовин – аніони хлоридів, бікарбонатів, сульфатів, фосфатів; катіони натрію, калію, магнію кальцію, а також мікроелементи: залізо, мідь, нікель та ін. Органічні речовини слини представлені в основному білками. Білкова слизова речовина муцин склеює окремі частинки їжі і формує харчову грудку. Основними ферментами слини є амілаза та мальтаза, які діють лише у слаболужному середовищі. Амілаза розщеплює полісахариди (крохмаль, глікоген) до мальтози (дисахариду). Мальтаза діє на мальтозу та розщеплює її до глюкози.
У слині в невеликих кількостях виявлені також інші ферменти: гідролази, оксиредуктази, трансферази, протеази, пептидази, кисла і лужна фосфатази. У слині міститься білкова речовина лізоцим (мурамідаза), що має бактерицидну дію.
Їжа знаходиться в ротовій порожнині всього близько 15 секунд, тому тут не відбувається повного розщеплення крохмалю. Але травлення у ротовій порожнині має дуже велике значення, оскільки є пусковим механізмом для функціонування шлунково-кишкового тракту та подальшого розщеплення їжі.
Слина виконує наведені нижче функції. Травна функція – про неї було сказано вище.
Екскреторна функція. У складі слини можуть виділятися деякі продукти обміну, такі як сечовина, сечова кислота, лікарські речовини (хінін, стрихнін), а також речовини, що надійшли в організм (солі ртуті, свинцю, алкоголь).
Захисна функція. Слина має бактерицидну дію завдяки вмісту лізоциму. Муцин здатний нейтралізувати кислоти та луги. У слині міститься велика кількість імуноглобулінів, що захищає організм від патогенної мікрофлори. У слині виявлено речовини, що відносяться до системи зсідання крові: фактори зсідання крові, що забезпечують місцевий гемостаз; речовини, що перешкоджають згортанню крові та мають фібринолітичну активність; речовина, що стабілізує фібрин. Слина захищає слизову оболонку ротової порожнини від пересихання.
Трофічна функція. Слина є джерелом кальцію, фосфору, цинку на формування емалі зуба.
При надходженні їжі в ротову порожнину відбувається подразнення механо-, термо- та хеморецепторів слизової оболонки. Порушення від цих рецепторів по чутливих волокнах язичного (гілка трійчастого нерва) і язикоглоткового нервів, барабанної струни (гілка лицьового нерва) і верхньогортанного нерва (гілка блукаючого нерва) надходить у центр слиновиділення у довгастому мозку. Від слиновидільного центру по еферентних волокнах збудження доходить до слинних залоз і залози починають виділяти слину. Еферентний шлях представлений парасимпатичними та симпатичними волокнами. Парасимпатична іннервація слинних залоз здійснюється волокнами язикоглоткового нерва та барабанної струни, симпатична іннервація – волокнами, що відходять від верхнього шийного симпатичного вузла. Тіла преганглионарных нейронів перебувають у бічних рогах спинного мозку лише на рівні II-IV грудних сегментів. Ацетилхолін, що виділяється при подразненні парасимпатичних волокон, що іннервують слинні залози, призводить до відділення великої кількості рідкої слини, яка містить багато солей та мало органічних речовин. Норадреналін, що виділяється при подразненні симпатичних волокон, викликає відділення невеликої кількості густої, в’язкої слини, що містить мало солей та багато органічних речовин. Таку саму дію має адреналін. Субстанція Р стимулює секрецію слини. СО2 посилює слиноутворення. Больові подразнення, негативні емоції, розумова напруга гальмують секрецію слини.
Слиновиділення здійснюється не лише за допомогою безумовних, а й умовних рефлексів. Вид і запах їжі, звуки, пов’язані з приготуванням їжі, а також інші подразники, якщо вони раніше співпадали з прийомом їжі, розаговір та спогад про їжу викликають умовно-рефлекторне слиновиділення.
Якість і кількість слини, що відокремлюється, залежать від особливостей харчового раціону. Наприклад, прийому води слина майже відділяється. У слині, що виділяється на харчові речовини, міститься значна кількість ферментів, вона багата на муцин. При попаданні в ротову порожнину неїстівних речовин, що відкидаються, виділяється рідка і багата слина, бідна органічними сполуками.
Харчування в шлунку.
Їжа з ротової порожнини надходить у шлунок, де вона піддається подальшій хімічній та механічній обробці. Крім того, шлунок є харчовим депо. Механічна обробка їжі забезпечується моторною діяльністю шлунка, хімічна здійснюється з допомогою ферментів шлункового соку. Роздрібнені та хімічно оброблені харчові маси у суміші зі шлунковим соком утворюють рідкий або напіврідкий хімус.
Шлунок виконує наступні функції: секреторну, моторну, всмоктувальну (ці функції будуть описані нижче), екскреторну (виділення сечовини, сечової кислоти, креатиніну, солей важких металів, йоду, лікарських речовин), інкреторну (утворення гормонів гастрину та гістаміну), рН), участь у гемопоезі (вироблення внутрішнього фактора Касла).
Секреторна функція шлунка
Секреторна функція шлунка забезпечується залозами, що знаходяться в його слизовій оболонці, Розрізняють три види залоз: кардіальні, фундальні (власні залози шлунка) та пілоричні (залізи воротаря). Залози складаються з основних, парієтальних (обкладальних), додаткових клітин та мукоцитів. Головні клітини виробляють пепсиногени, парієтальні – соляну кислоту, додаткові та мукоцити – мукоїдний секрет. Фундальні залози містять усі три типи клітин. Тому до складу соку фундального відділу шлунка входять ферменти та багато соляної кислоти і саме цей сік грає провідну роль у шлунковому травленні.