Особенности пищеварения в различных отделах желудочно-кишечного тракта

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВАРЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛАХ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Организм человека в процессе жизнедеятельности расходует различные вещества и значительное количество энергии. Из внешней среды должны поступать вещества, восстанавливающие пластические и энергетические потребности организма. Длительное прекращение или явно недостаточное поступление питательных веществ приводит к нарушению гомеостаза и несовместимо с жизнью. Вместе с тем организм человека не способен ассимилировать белки, жиры, углеводы и ряд других веществ из пищи без предварительной обработки. Эту важнейшую функцию в организме осуществляет система пищеварения. Пищеварением называется физическая и химическая переработка принятой пищи.

Пищеварение в полости рта. Переработка принятой пищи начинается в полости рта. Здесь происходят ее измельчение, смачивание слюной, анализ вкусовых свойств пищи, начальный гидролиз некоторых пищевых веществ и формирование пищевого комка. Средняя длительность пребывания пищи в полости рта 15-18 с. Поступившая в рот пища раздражает вкусовые, тактильные и температурные рецепторы. Сигналы от этих рецепторов по центростремительным нервным волокнам тройничного, лицевого и языкоглоточного нервов доходят до нервных центров ряда рефлексов. Центробежные импульсы от этих центров рефлекторно возбуждают секрецию слюнных, желудочных и поджелудочной желез, выход желчи в двенадцатиперстную кишку, изменяют моторную активность желудка. Таким образом, несмотря на то, что пребывание пищи во рту кратковременно, этот отдел пищеварительного тракта оказывает влияние на все этапы переработки пищи. На начальном этапе пищеварения велика роль слюны. Она продуцируется тремя парами крупных слюнных желез: околоушными, подчелюстными и подъязычными -- и множеством мелких железок, находящихся на поверхности языка, в слизистой оболочке неба и щек. Слюна представляет собой вязкую слегка опалесцирующую и мутноватую жидкость с плотностью 1,001--1,017. Состав слюны в большей мере зависит от скорости ее секреции, рН смешанной слюны 5,8-7,4. Смешанная слюна содержит 99,4--99,5% воды, остальное -- сухой остаток. Неорганические компоненты слюны хлориды и карбонаты, фосфаты и другие соли натрия, калия кальция, магния и др. Слюна содержит органические вещества, которых в 2-3 раза больше, чем минеральных солей. Органические вещества являются продуктом секреторной деятельности слюнных желез. В составе слюны выделяются различные белки, свободные аминокислоты, некоторые углеводы, мочевина, аммиак, креатинин и другие вещества Слюна содержит муцин, который придает ей вязкость, благодаря наличию муцина пропитанный слюной пищевой комок легко проглатывается. Слюна достаточно богата ферментами, хотя содержание некоторых из них невелико. Слюна человека обладает способностью активно гидролизировать углеводы. Это осуществляется Ь-амилазой, расщепляющей полисахариды (крахмал, гликоген) с образованием декстринов, а затем дисахаров (мальтозы) и частично глюкозы.

Амилаза слюны начинает свое действие в полости рта, но оно незначительно вследствие кратковременного пребывания здесь пищи. Гидролиз углеводов ферментами слюны продолжается в желудке, пока в глубокие слои его пищевого содержимого не проникает кислый желудочный сок, превращающий действие карбогидраз и инактивирующий их. В слюне содержится ряд других ферментов: протеиназы (катепсины, саливаин, гландулаин), липазы, щелочная и кислая фосфатазы, РНК-азы. Они принимают участие в процессе пищеварения, но активность их невелика. Слюна обладает бактерицидным свойством за счет содержащегося в ней фермента лизоцима (мурамидаза). В слюне содержится калликреин, который принимает участие в образовании кининов, расширяющих кровеносные сосуды, что может иметь значение в увеличении кровоснабжения слюнных.

Физиологическая роль слюны:

1. Смачивает и разжижает пищу;

2. Способствует вкусовой апробации пищи;

3. Ферменты слюны обеспечивают гидролиз углеводов;

4. Защищает слизистую оболочку;

5. Благодаря муцину формируется пищевой комок;

6. лизоцим выполняет бактериостатическое действие (фактор неспецифической защиты);

7. слюна нейтрализует частично кислые продукты, поступающие в ротовую полость;

8. Контакт белков со слюной обеспечивает их лучшее переваривание;

9. В слюне содержатся биологически активные вещества - калликреин, паротин.

Ферментный состав и свойства слюны изменяются с возрастом человека, зависят от режима питания и вида пищи. На пищевые вещества выделяется более вязкая слюна и тем больше, чем суше принимаемая пища. На отвергаемые вещества, кислоты, горечи выделяется значительное количество более жидкой слюны. Количество и состав слюны в связи с приемом пищи определяются регуляторными воздействиями на слюнные железы. пищеварение рот физиологический слюна

Пищеварение в желудке. Желудок выполняет ряд пищеварительных и непищеварительных функций. Функции желудка:

1. Депонирование пищи

2. Перемешивание пищи (механическая обработка)

3 Пища подвергается химической (ферментативной) обработке

4. Порционная эвакуация в двенадцатиперстной кишке

5. Всасывание продуктов гидролиза

Ферменты кислого желудочного сока воздействуют на пищевые белки в относительно узкой зоне пищевого содержимого, находящегося в непосредственном контакте со слизистой оболочкой желудка и в небольшом удалении от нее, куда диффундировал желудочный сок и не был нейтрализован за счет буферных свойств пищи. Вся масса пищи в желудке не смешивается с соком. По мере разжижения и химической обработки пищи ее слой, прилегающий к слизистой оболочке, движениями желудка перемещается в его антральную часть, откуда эвакуируется в кишечник.

Желудочный сок продуцируется железами желудка, расположенными в слизистой оболочке. В области свода желудка железы имеют в своем составе главные гландулоциты (главные клетки), продуцирующие пепсиногены; париетальные гландулоциты (обкладочные клетки), которые синтезируют и выделяют соляную кислоту, и мукоциты (добавочные клетки), выделяющие мукоидный секрет. В пилорической части желудка париетальных гландулоцитов нет. Вследствие различия в строении фундальных и пилорических желез они продуцируют сок разного состава. Ведущее значение в желудочном пищеварении имеет фундальный желудочный сок.

В желудке человека выделяется 2,0-2,5 л желудочного сока в сутки. Он представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, содержащую соляную кислоту (0,3-0,5%), и потому имеет кислую реакцию (рН 1,5-1,8). рН пищевого содержимого желудка значительно выше, так как сок фундальных желез частично нейтрализуется принятой пищей. Чем быстрее выделяется желудочный сок, тем меньше он нейтрализуется и тем выше его кислотность.

НСl выполняет следующие функции:

1. Активация пепсиногена в пепсин

2. денатурация и набухание белков (способствует гидролизу белков)

3. Антибактериальная

4. Декальцинация костей

5. Усиливает моторику желудка

6. Стимулирует образование гормонов (НСl поступает в двенадцатиперстную кишку, вызывает образование гормона секретина и панкреозимина. Эти гормоны всасываются в кровь. подходят к поджелудочной железе и стимулируют ее)

7. Эвакуацию химуса (осуществление запирательного пилорического рефлекса).

В желудочном соке имеются многие неорганические вещества: хлориды, сульфаты, фосфаты, бикарбонаты натрия, калия, кальция и магния, аммиак. Осмотическое давление желудочного сока выше, чем плазмы крови. Органические компоненты желудочного сока представлены большим числом азотсодержащих веществ (200-500 мг/л): мочевиной, мочевой и молочной кислотами, аминокислотами, полипептидами. Органические вещества являются продуктами секреторной деятельности желудочных желез и обмена веществ в слизистой оболочке желудка. Особое значение для пищеварения имеют ферменты. Главные гландулоциты желудочных желез человека синтезируют и выделяют пепсиногены двух групп. Пепсиногены первой группы (их 5) образуются в своде желудка, второй группы (их 2) -- в привратниковой (пилорической) части желудка и начальной части двенадцатиперстной кишки. Собственно пепсинами принято называть ферменты, гидролизующие белки с максимальной скоростью при рН 1,5-2,0. Другая их фракция гидролизует белки при оптимальном рН 3,2-3,5 и называется гастриксином. Отношение между пепсином и в желудочном соке человека от 1: 2 до 1: 5. Пепсин и гастриксин действуют на разные виды белков. Пепсины обладают выраженным свойством створаживать молоко. Возможность действия пепсинов в широком диапазоне рН имеет большое значение в желудочном протеолизе, происходящем при разной рН в зависимости от объема и кислотности желудочного сока, буферных свойств и количества принятой пищи. Протеазы желудочного сока расщепляют белки до крупных полипептидов. Однако белки, подвергнутые предварительному действию желудочных протеаз и образовавшиеся при этом «осколки» белковой молекулы, затем легче расщепляются протеазами сока поджелудочной железы и тонкой кишки. Желудочный сок взрослого человека обладает небольшой липолитической активностью. Эта липолитическая активность имеет важное значение для ребенка в период его молочного вскармливания (расщепление уже эмульгированных жиров молока). Важным компонентом желудочного сока являются мукоиды. Слизь, содержащая мукоиды, защищает оболочку желудка от механических и химических раздражений. Железы пилорической части желудка выделяют небольшое количество сока слабощелочной реакции с большим содержанием слизи. Секрет пилорических желез обладает небольшой протеолитической, липолитической и амилолитической активностью. Щелочной пилорический секрет частично нейтрализует кислое содержимое желудка, эвакуируемое из желудка в двенадцатиперстную кишку.

Фазы желудочной секреции.

Начальная секреция желудочного сока связанна с приемом пищи. Возбуждения приходят к железам в виде условных рефлексов в ответ на раздражение дистантных рецепторов глаза, уха и носа, возбуждаемых видом и запахом пищи, звуками всей обстановкой, связанной с ее приемом. К ним присоединяются безусловные рефлексы, возникающие при раздражении рецепторов полости рта и глотки. Нервные влияния осуществляют при этом пусковые эффекты. Желудочную секрецию, обусловленную этими сложными рефлекторными влияниями, принято обозначать первой, или «мозговой», фазой секреции.

Доказательством наличия первой фазы секреции желудка служат опыты так называемого мнимого кормления эзофаготомированных собак с фистулой желудка. При кормлении такой собаки пища выпадает из пищевода и не поступает в желудок, однако через 5-10 мин после начала мнимого кормления начинает выделяться желудочный сок.

Сок, который продуцируется в желудке при запахе и виде пищи, жевании и глотании, был назван И. П. Павловым «аппетитным». Вследствие его выделения желудок оказывается заранее подготовленным к приему пищи.

Условно-рефлекторную секрецию желудочного сока вызывают вид пищи, звуки, сопровождающие еду (стук тарелок и вилок) и т.д. Рефлекторные влияния на желудочные железы передаются через блуждающие нервы.

Секреция в «мозговую» фазу легко тормозится при воздействии внешних (плохая сервировка стола, неопрятный запах) и внутренних факторов.

На первую фазу секреции наслаивается вторая. Эта фаза называется желудочной, так как вызывается действием пищевого содержимого на слизистую оболочку желудка. Наличие данной фазы секреции доказывается тем, что вкладывание пищи в желудок через фистулу, введение через нее или зонд ряда растворов в желудок, наконец, раздражение механорецепторов желудка вызывают отделение желудочного сока. Объем секрета при этом в 2-3 раза меньше, чем при естественном приеме пищи. Усиление желудочной секреции во вторую фазу вызывается рефлексами, возникающими при действии желудочного содержимого на рецепторы желудка, а также нейрогуморальным путем.

Некоторые виды пищи (мясной бульон, капустный сок, продукты гидролиза белков), будучи введены в тонкую кишку, вызывают выделение желудочного сока. Афферентные влияния из кишечника на железы желудка стимулируют их секрецию в третью фазу, называемую кишечной. Стимулирующие и тормозящие влияния из двенадцатиперстной и тощей кишки на железы желудка осуществляются нервными и гуморальными механизмами. Нервные влияния передаются с механо- и хеморецепторов кишечника, что является прежде всего результатом поступления в кишечник недостаточно обработанного содержимого желудка.

Моторная функция желудка. Сокращения гладких мышц стенки желудка осуществляют моторную функцию желудка. Она обеспечивает депонирование в желудке принятой пищи, перемешивая ее с желудочным соком, передвижение желудочного содержимого к выходу в кишечник и, наконец, порционную эвакуацию желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку.

Во время приема пищи и в первое время после него желудок расслабляется- пищевая рецептивная релаксация. Спустя некоторое время, в зависимости от вида принятой пищи, сокращения заметно усиливаются.

Регуляция моторики желудка осуществляется нервными и гуморальными механизмами. Влияния, поступающие по эфферентным волокнам блуждающих нервов, усиливают моторику желудка: увеличивают ритм и силу сокращений, скорость перистальтической волны, ускоряют эвакуацию желудочного содержимого.

Влияния, идущие по симпатическим нервам, уменьшают ритм и силу сокращений, а также скорость распространения по желудку перистальтической волны.

В регуляции моторики желудка большое значение имеют гастроинтестинальные гормоны. Моторику желудка усиливают гастрин, мотилин (серотонин и инсулин. Торможение моторики желудка вызывают секретин, холецистокинин-панкреозимин и др.

Переход пищи из желудка в кишечник. Время пребывания смешанной пищи в желудке взрослого человека составляет 6 - 10 ч. Пища, богатая углеводами, задерживается в желудке меньше, чем богатая белками. Жирная пища эвакуируется из желудка с наименьшей скоростью. Жидкости начинают переходить в кишку тотчас после их поступления в желудок.

Пищеварение в тонком отделе кишечника. Пищеварение в тонкой кишке обеспечивает деполимеризацию питательных веществ до стадии (в основном мономеров), в которой они всасываются из кишечника в кровь и лимфу. Пищеварение в тонкой кишке происходит сначала в ее полости (полостное пищеварение), а затем в зоне кишечного эпителия при помощи ферментов, фиксированных на его микроворсинках и в гликокаликсе (пристеночное пищеварение). Полостное и пристеночное пищеварение осуществляется ферментами сока поджелудочной железы, а также кишечными ферментами; важную роль в кишечном пищеварении играет желчь.

Поджелудочная железа человека за сутки выделяет 1,5 - 2,0 л сока. Этот сок -- продукт деятельности экзокринных панкреоцитов. Он представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, рН его 7,8--8,4. Щелочность сока обусловлена наличием в нем бикарбонатов. В соке содержатся также хлориды натрия и калия. Сок поджелудочной железы богат ферментами, которые переваривают белки, жиры и углеводы. Амилаза, липаза и нуклеаза выделяются поджелудочной железой в активном состоянии, а протеазы образуются клетками в виде зимогенов, которые активируются действием на них других ферментов.

Ттрипсиноген поджелудочного сока в двенадцатиперстной кишке под действием ее фермента энтерокиназы превращается в трипсин. Процесс ускоряется ионами Са2+ .

Второй фермент из группы панкреатических протеаз -- химотрипсин -- также синтезируется в неактивной форме в виде химотрипсиногена, который активируется трипсином. При совместном действии на белки трипсина и химотрипсина образуется больше продуктов гидролиза, чем их сумма при раздельном действии на белки этих ферментов. Поджелудочная железа синтезирует прокарбоксипептидазы А и В, проэластазу и профосфолипазу. Они активируются трипсином с образованием соответствующих.

Сок поджелудочной железы богат Ь-амилазой, расщепляющей полисахариды до олиго-, ди- и моносахаридов. Панкреатическая липаза расщепляет жиры до моноглицеридов и жирных кислот. На липиды действуют также фосфолипаза А и эстераза. Гидролиз жиров липазой усиливается в присутствии желчи (солей желчных кислот) и ионов Са2+.

Пищеварение в толстом отделе кишечника. Из тонкой кишки порции химуса через илеоцекальный сфинктер переходят в толстую кишку. Сфинктер выполняет роль клапана, пропускающего содержимое кишечника только в одном направлении.

Вне пищеварения илеоцекальный клапан закрыт. Через 1--4 мин после приема пищи каждые 0,5 мин клапан открывается и химус небольшими порциями (до 0,015 л) переходит из тонкой кишки в слепую. Открытие клапана осуществляется рефлекторно. Перистальтическая волна тонкой кишки, повышая давление в ней, раскрывает клапан. Увеличение давления в толстой кишке повышает тонус мышц илиоцекального клапана и тормозит поступление в толстую кишку содержимого тонкой кишки. В процессе переваривания пищи толстая кишка играет небольшую роль, так как пища почти полностью переваривается и всасывается а тонкой кишке, за исключением некоторых веществ, например растительной клетчатки. Небольшое количество пищи и пищеварительных соков подвергается гидролизу в толстой кишке под влиянием ферментов, поступивших из тонкой кишки, а также сока самой толстой кишки.

Сок толстой кишки выделяется вне ее механического раздражения в очень небольшом количестве. В нем выделяют жидкую и плотную части, сок имеет щелочную реакцию (рН 8,5--9,0). Плотная часть имеет вид слизистых комочков и состоит из отторгнутых эпителиальных клеток и слизи, которая продуцируется бокаловидными клетками.

Основное количество ферментов содержится в плотной части сока. Энтерокиназа и сахараза в соке толстой кишки отсутствуют. Щелочная фосфатаза содержится в концентрации в 15--20 раз меньшей, чем в тонкой кишке. В небольшом количестве присутствуют катепсин, пептидазы, липаза, амилаза и нуклеазы.

Соковыделение в толстой кишке обусловлено местными механизмами. При механическом раздражении секреция увеличивается в 8--10 раз.

У человека за сутки из тонкой кишки в толстую переходит около 400 г химуса. В проксимальной её части происходит переваривание некоторых веществ. В толстой кишке интенсивно происходит всасывание воды, чему в большей мере способствует моторика толстой кишки. Химус постепенно превращается в_каловые массы, которых за сутки образуется и выводится в среднем 150-250 г. При питании растительной пищей их больше, чем при приемё смешанной или мясной.

Бактериальная флора желудочно-кишечного тракта является необходимым условием нормального существования организма. Количество микроорганизмов в желудке минимально, в тонкой кишке их значительно больше (особенно в дистальном ее отделе). Исключительно велико количество микроорганизмов в толстой кишке -- до десятков миллиардов на 1 кг содержимого.

В толстой кишке человека 90% всей флоры составляют бесспоровые облигатные анаэробные бактерии Bifidum bacterium, Bacteroides. Остальные 10 % -- это молочнокислые бактерии, кишечная палочка, стрептококки и спороносные анаэробы.

Физиологическая роль микрофлоры толстого кишечника:

1. Конечное разложении остатков непереваренной пищи и компонентов пищеварительных секретов (ферменты бактерий расщепляют волокна клетчатки, непереваренные в тонкой кишке).

2. Создании иммунного барьера (торможении патогенных микробов). Нормальная микрофлора подавляет патогенные микроорганизмы предупреждает инфицирование макроорганизма. Нарушение нормальной микрофлоры при заболеваниях или в результате длительного введения антибактериальных препаратов нередко влечет за собой осложнения, вызываемые бурным размножением в кишечнике дрожжей, стафилококка и других микроорганизмов.

3. Синтезе некоторых витаминов, ферментов и других физиологически активных веществ (кишечная флора синтезирует витамины К и витамины группы В).

4.Участие в обмене веществ организма. С участием микрофлоры кишечника в организме происходит обмен белков, фосфолипидов, желчных и жирных кислот, билирубина, холестерина.

Размещено на Allbest.ru