Контрольные вопросы и задания по теме «выделение»
Что такое выделение ?
Перечислите органы, участвующие в процессе выделения.
Что относится к основным органам выделения ?
Перечислите функции почек.
Что такое функциональная единица почки ?
Опишите анатомо-функциональное строение нефрона. Нарисуйте схему нефрона.
Что такое «чудесная сеть» (reticulum mirabilis) ?
Дайте определение и раскройте сущность процесса мочеобразования.
Что такое первичная и конечная моча ? Опишите различия в составе двух видов мочи.
Дайте определение и опишите механизм выведения мочи.
Расскажите о регуляции деятельности почек.
Какие гормоны участвуют в гуморальной регуляции процесса выделения ?
Опишите основные моменты нервной регуляции процесса выделения.
Что такое потоотделение ?
Перечислите функции потовых желез. Что входит в состав пота ?
В чем заключаются основные особенности потоотделения ?
Расскажите о регуляции потоотделения.
Опишите особенности потоотделения при разных условиях.
Что такое водно-солевой баланс ? Нарисуйте схему суточного баланса воды в организме.
Расскажите о взаимосвязи физической работы, потоотделения и температурного режима. Приведите примеры.
Что такое обезвоживание ? Перечислите практические рекомендации по предотвращению обезвоживания.
Что такое жажда ? Приведите примеры теорий, объясняющих возникновение чувства жажды.
Знать понятия и их определения:
|
|
Уметь:
Нарисовать:
схему нефрона;
схему суточного баланса воды в организме.
Определять структурные элементы на схематичном изображении почки.
Лекция 6 пищеварительная система
Пищеварительная системаявляется одной из наиболее древних в эволюционном развитии систем и выполняет функции механической и химической обработки пищи, всасывания переработанных веществ в кровь и лимфу и выделения непереваренных веществ.
Пищеварительная трубка взрослого человека достигает 7–8 м и образует множество изгибов и петель (рис. 19). Всасывающая поверхность тонкой кишки человека увеличена в 3,5 раза за счет множества ворсинок и достигает 12 000 см2.
-
3
4
1
2
5
13 7 6
12 8
11 14
10
9
16 15
17
Рисунок 19. Схема пищеварительной системы человека: 1 — полость рта; 2 — шейная часть пищевода; 3 — грудная часть пищевода; 4 — брюшная часть пищевода; 5 — купол диафрагмы; 6 — желудок; 7 — двенадцатиперстная кишка; 8 — тонкий кишечник; 9 — червеобразный отросток (аппендикс); 10 — слепая кишка; 11 — восходящая ободочная кишка; 12 — лента ободочной кишки; 13 — поперечная ободочная кишка; 14 — нисходящая ободочная кишка; 15 — сигмовидная ободочная кишка; 16 — прямая кишка; 17 — заднепроходное отверстие
К переднему отделупищеварительного тракта относятся ротовая полость, глотка и пищевод, расположенные в области головы, шеи и груди, которые частично обрабатывают пищу. В глотке также происходит перекрест пищеварительных и дыхательных путей. В брюшной полости пищеварительная трубка резко расширяется и образует желудок. За ним следуют тонкая и толстая кишка.
В среднем отделе(желудок, тонкая кишка) пища за счет пищеварительных соков подвергается химической обработке до простых соединений и осуществляется всасывание продуктов переваривания в кровь и лимфу.
Задний отдел— это толстая кишка, в которой интенсивно всасывается вода, и формируются каловые массы. Непереваренные и непригодные к всасыванию вещества удаляются наружу через задний проход.
Пищеварение начинается уже в полости рта, где происходит механическая обработка пищи — жевание и переваривание под влиянием ферментов слюны.
Полость рта – начальный отдел пищеварительной системы, функциями которого являются механическая обработка пищи — жевание, химическая – переваривание под влиянием ферментов слюны, определение вкусовых и других качеств.
Органы системы пищеварения – язык, зубы, слюнные железы.
Язык.Мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. Части слизистой оболочки приподнимается с образованием сосочков языка, имеющих различную форму: грибовидную, листовидную, нитевидную и валикообразную. Внутри каждого сосочка находятся 3-4 вкусовые луковицы (почка). Каждая вкусовая почка содержит по 40-80 хеморецепторов, которые чувствительны к четырем основным вкусам пищи: кончик языка более чувствителен к сладкому, основание – к горькому, боковые част языка – к кислому и соленому. Помимо языка, вкусовые рецепторы расположены также на нёбе и в полости ротоглотки.
При возбуждении вкусовых рецепторов, импульсы, возникшие в окончаниях чувствительных нервов (лицевой, языкоглоточный и блуждающий), достигают центра слюноотделения в продолговатом мозге. Центр слюноотделения возбуждается и посылает сигналы к слюнным железам, которые начинают выделять слюну. Отделение слюны в ответ на раздражение вкусовых рецепторов полости рта – это безусловный слюноотделительный рефлекс.
Слюноотделение, которое происходит при виде пищи, ощущении её запаха или при разговоре о ней, носит условнорефлекторный характер. Дуга такого рефлекса замыкается в коре головного мозга – в центре вкуса.
Помимо определения вкуса, язык обладает тактильными и болевыми рецепторами, участвует в перемещении пищи в полости рта и акте глотания, а также в формировании членораздельной речи.
Зубы. В строении зуба различают корень и коронку. Корень зуба – покрыт цементом и погружен в альвеолу челюстной кости. Коронка – часть зуба, видимая при осмотре, в которой различают три слоя: эмаль, дентин, пульпа (мягкая часть зуба, где проходят нервы и сосуды).
Зубы у человека прорезываются два раза в жизни – молочные (20) и постоянные (32).
Молочные зубы начинают развиваться в конце второго месяца внутриутробного развития, в конце четвертого месяца начинается закладка постоянных зубов, которые находятся позади каждого зачатка молочного зуба. Молочные зубы выпадают в 6-7 лет.
Зубная формула записывается дробью, в которой числитель – количество зубов на левой половине верхней челюсти, а знаменатель – число зубов на левой половине нижней челюсти. Дробь удваивается и получается общее количество зубов – 32.
2123
х 2 = 32
2123
С помощью зубов и языка происходит пережевывание пищи и формирование пищевого комка, который смачивается слюной.
Слюнные железы. Различают три пары крупных слюнных желез: околоушные, подчелюстные и подъязычные. Кроме того, мелкими слюнными железами усеяна вся слизистая оболочка полости рта.
Слюна — прозрачная жидкость, тянущаяся в нити. 99% воды, 1% органических и неорганических веществ: соли калия, кальция и др. Муцин — белковое слизистое вещество (ослизнение пищевого комка). Два фермента, расщепляющих углеводы:
— амилаза(полисахарид крахмал расщепляется до мальтозы (дисахарид));
— мальтаза(дисахарид мальтоза расщепляется до глюкозы (моносахарид)).
Реакция слабощелочная. Состав слюны зависит от характера принимаемой пищи.
Глотание — сложный рефлекторный акт с центром в продолговатом мозге. В полости рта пища задерживается несколько секунд и пищеварение внутри пищевого комка продолжается еще некоторое время в желудке.
Пищевод. Мышечная трубка длиной 22-25 см. Имеет два сфинктера (глотка-пищевод и пищевод-желудок) и три сужения.
Перистальтические волны пищевода – попеременное сокращение разных групп мышц – проталкивают пищевой комок к желудку.
Желудок. В желудке пища задерживается на несколько часов. Желудок — полый мышечный орган, вмещающий 1-2 (1-4) л пищи. Внутреннюю поверхность покрывает слизистая оболочка, в которой находятся железы (14 млн), вырабатывающие желудочный сок.
Строение стенки желудка
Внутренний – слизистый слой. Имеет складки и желудочные поля с ямками.
Средний – мышечный. Состоит из трех слоев гладкомышечных волокон: продольных, кольцевых, косых. В кардиальной и привратниковой частях кольцевой слой мышц образует два сфинктера (пищевод - желудок и желудок - двенадцатиперстная кишка.
Наружный – серозный слой. Покрывает желудок со всех сторон и выполняет защитную функцию, изолируя воспаленный желудок от всех других органов.
Железы желудка состоят из главных и обкладочных клеток.
Главные клетки вырабатывают ферменты, а обкладочные — соляную кислоту. В некоторых областях желудка находятся добавочные клетки, вырабатывающие слизеподобное вещество.
Общий секрет всех желез называют желудочным соком.
Желудочный сок — бесцветная жидкость кислой реакции. Концентрация соляной к-ты составляет 0,5%.
Функции соляной кислоты:
Бактерицидное действие.
Активация пепсиногена до активного пепсина, который расщепляет белки пищи.
Денатурация белков пищи – разворачивание белковых молекул, подготовка к ферментативному расщеплению.
Ферменты желудочного сока.
1. На крахмал продолжают действовать ферменты слюны, пока химус пропитывается кислым желудочным соком. В желудке нет ферментов, действующих на крахмал.
2. На белки действует активный фермент пепсин, который расщепляет белки до полипептидов.
3. В желудке расщепляются только жиры молока, эмульгированные до жировых капелек и состоят из глицерина и очень коротких цепочек жирных кислот. На такие жиры действует фермент липаза, расщепляющая их до глицерина и жирных кислот.
4. У детей грудное молоко в желудке створаживается под действием пепсина и желатиназы. У взрослых желатиназа не синтезируется.
Ферменты желудочного сока: пепсин (белок – альбумозы и пептоны), который вырабатывается в неактивной форме и под влиянием соляной к-ты активизируется. Работает только в кислой среде.
Липаза (жиры – жирные к-ты и глицерин) расщепляет только эмульгированный жир, например жир молока.
Химозин (сычужный фермент) вызывает свертывание молока у детей. У взрослых людей его нет, и сворачивание молока происходит под действием пепсина.
Желатиназа расщепляет белок соединительной ткани – желатину.
Нет ферментов, действующих на углеводы.
Желудочный сок (ЖС) обладает защитными свойствами (вибрионы холеры погибают через 10-15 мин). Желудочный сок меняет свой состав в зависимости от характера пищи. В отсутствие пищи он не выделяется и реакция желудка – щелочная.
Регуляция выделения желудочного сока
Выделение желудочного сока происходит периодически: небольшое количество в покое и значительное во время пищеварения.
Скорость секреции, объем секретируемого сока и его ферментный состав регулируются нервным и гуморальным путем.
В зависимости от того, где находится пища, выделяют три фазы регуляции желудочной секреции:
1-я фаза – мозговая, сложнорефлекторная;
2-я фаза – желудочная, нейрогуморальная;
3-я фаза – кишечная, нейрогуморальная .
1-я фаза регуляции выделения желудочного сока.
Развивается до момента попадания пищи в желудок – когда рецепторы органов чувств раздражают вид, запах и другие сигналы, связанные с приемом пищи. При этом желудочный сок выделяется рефлекторным (нервным) путем, что доказывают опыты И.П. Павлова, которые получили название «мнимое кормление».
Опыт «мнимого кормления». Еще до И.П. Павлова русский хирург В. А. Басов предложил для изучения работы желудочных желез делать искусственное отверстие в стенке желудка. Для этого у собаки, спящей под наркозом, производили разрез стенки живота и стенки желудка. В образовавшееся отверстие вставляли серебряную трубку (теперь употребляют трубки из пластмассы или из нержавеющей стали), рану вокруг отверстия зашивали.
После такой операции все содержимое желудка вытекало через трубку (ее называют желудочной фистулой), и можно было собирать и исследовать желудочный сок. Однако сок вытекал из желудка не чистый, а смешанный с пищей, которая была съедена собакой в день опыта. Поэтому после операции, предложенной Басовым, исследователь не мог изучать чистый желудочный сок.
И. П. Павлов остроумно преодолел это затруднение, сделав двойную операцию: во-первых, он сделал у подопытной собаки фистулу желудка, во-вторых, перерезал пищевод и пришил концы перерезанного пищевода к коже на шее животного. После заживления раны собака охотно пережевывала и проглатывала пищу, которую ей давали, хотя пища выпадала из начальной части перерезанного пищевода. Павлов назвал это кормление «мнимым», так как при нем пища в желудок и кишечник попасть не может, и собака остается голодной. Чтобы животное с перерезанным пищеводом не погибло от истощения, ежедневно после окончания опыта с мнимым кормлением вливают жидкую пищу в нижнюю часть перерезанного пищевода, а отдельные небольшие куски плотной пищи вкладывают через фистулу непосредственно в желудок. При таком питании оперированное животное живет годами и привыкает к новым условиям жизни.
Хотя во время мнимого кормления пища в желудок не попадает, все же из фистульной трубки, вставленной в желудок, вытекает желудочный сок. Таким образом удается собирать чистый желудочный сок без примеси пищи. Он представляет собой светлую, прозрачную, как вода, жидкость с резко кислым вкусом, так как в соке имеется соляная кислота. Больным, у которых вырабатывается мало собственного желудочного сока, врачи иногда рекомендуют принимать перед едой небольшое количество натурального желудочного сока, полученного у собак, оперированных по способу И. П. Павлова.
Опыт с мнимым кормлением показал, что сок выделяется в желудке и тогда, когда пища до него не доходит, а попадает лишь в рот. При этом, чем вкуснее пища, тем больше сока выделяется в желудке.
Безусловный и условно-рефлекторный слюноотделительные рефлексы. Когда собака ест, от вкусовых рецепторов языка и полости рта нервные импульсы по центростремительным нервам поступают в продолговатый мозг (центр слюноотделения) и в центры блуждающих нервов. Из центров слюноотделения импульсы поступают к слюнным железам, а из центров блуждающих нервов – к секреторным клеткам желудка. В результате стимулируется секреция слюны и желудочного сока – безусловный рефлекс.
Помимо безусловного отделения секрета слюнных и желудочных желез, имеет место и условно-рефлекторная деятельность, в ответ на вид и запах пищи, до поступления её в рот. В этом случае в рефлекторной регуляции слюнной и желудочной секреции обязательно участвует кора больших полушарий головного мозга.
2-я фаза регуляции выделения желудочного сока.
Начинается с момента попадания пищи в желудок
Пища механически и химически воздействует на слизистую желудка.
В пилорической части синтезируется гормон гастрин, резко усиливающий секрецию желудочного сока гуморальным путем.
Помимо гуморальной регуляции в этой фазе работает и нервная регуляция выделения ЖС путем поступления импульсов в продолговатый мозг и возбуждения блуждающего нерва.
3-я фаза регуляции выделения желудочного сока.
Начинается с момента поступления пищевой кашицы из желудка в тонкий кишечник.
Выделение ЖС регулируется нервным и гуморальным путем.
Нервная регуляция: механическое и химическое раздражение рецепторов кишечника.
Гуморальная регуляция: выделение гормона энтерогастрина клетками слизистой кишечника, что усиливает секрецию ЖС при поступлении пищи в кишечник.
Все три фазы желудочной секреции можно наблюдать в опытах И.П. Павлова по формированию «изолированного желудочка».
Опыт с «изолированным желудочком». При мнимом кормлении образование желудочного сока изучается только в тот период, когда пища находится во рту. А как выделяется сок тогда, когда пища попадает в желудок?
Для решения этого вопроса Павлов предложил новую операцию, усовершенствовав способ, испытанный раньше немецким ученым Гейденгайном. Павлов создал так называемый изолированный желудочек. Из желудочной стенки выкраивалась небольшая часть, которая полностью отделялась от остального желудка. При этом в отличие от Гейденгайна Павлов добился того, что нервы изолированного желудочка и его кровеносные сосуды во время операции не повреждались. В «маленький» желудочек вставлялась небольшая фистульная трубка, и из нее вытекал сок без каких-либо примесей (ведь пища в «маленький» желудочек не попадала). Сок вытекал и тогда, когда пища находилась во рту собаки, и тогда, когда пища уже попадала в «большой» желудок. Собаку, оперированную подобным образом, не надо было искусственно кормить, так как пища из «большого» желудка свободно поступала далее в кишечник.
В этих условиях Павлов и его многочисленные последователи подробно изучили, как выделяется желудочный сок при разной пище, как меняются состав и другие свойства сока в зависимости от того, какую пищу получает собака.
В дальнейшем И. П. Павлов и его сотрудники подробно разработали методику образования хронических фистул и для слюнных желез, и для поджелудочной железы, и для желчного пузыря и печени. Многочисленные опыты, поставленные на собаках и на других животных, дали возможность хорошо изучить пищеварение в разных отделах пищеварительного тракта.
Желудочный сок начинает выделяться через 5-9 мин после начала еды – раздражение рецепторов рта, вид пищи, запах, другие раздражители. Раз начавшись, сокоотделение длится часами. Больше всего сока (много соляной к-ты) выделяется при еде мяса (7 часов), меньше (больше всего пепсина) на хлеб (10 ч) и еще меньше – на молоко (6 ч).
Жир вызывает торможение сокоотделения на 2-3 часа, затем сокоотделение постепенно восстанавливается. Также торможение происходит под влиянием отрицательных эмоций, неприятного запаха и вкуса. Когда жир расщепляется в 12-п к-ке, мыла обладают сильным сокогонным действием.
В желудке происходит и механическое воздействие на пищу (три слоя гладких мышц, каждое сокращение 10-30 сек). Движения желудка перемешивают пищу с желудочным соком и передвигают ее.
Рвота – защитный акт (происходит на выдохе), удаляющий из организма вредные вещества. Сокращение стенок тонких кишок – содержимое в обратном направлении – заброс в желудок – открывается кардиальное отверстие желудка и сокращениями диафрагмы и брюшной стенки пища выбрасывается наружу. Рвота – рефлекторный акт с центром в продолговатом мозге.
Вода покидает желудок немедленно после поступления. Дольше всего задерживается в желудке жирная пища, менее всего – углеводная (от 3 до 10 ч).
Передвижение пищи из желудка в тонкую кишку
Перистальтические волны желудка продвигают пищевую кашицу к пилорическому отделу. Сокращения привратника резко поднимают в нем давление и пилорический сфинктер приоткрывается.
Небольшая порция кислого содержимого желудка проходит в 12-перстную кишку, раздражает хеморецепторы и сфинктер опять закрывается.
Пока в 12-перстной кишке остаются непереваренные продукты с кислой реакцией, сфинктер закрыт.
Щелочная реакция пищевой кашицы достигается за счет поступления в 12-перстную кишку желчи и сока поджелудочной железы, имеющих щелочную реакцию.
Как только реакция в кишке становится щелочной, мышцы сфинктера вновь расслабляются и новая порция пищи поступает из желудка.
Длина тонкой кишки у человека колеблется от 3 до 5 метров.
В состав тонкой кишки входят:
Двенадцатиперстная кишка
Тощая кишка
Подвздошная кишка
Клетки слизистого слоя кишки вырабатывают кишечный сок только при контакте химуса со стенкой кишки.
В 12-п к-ке содержится кишечный сок, желчь и сок поджелудочной железы.
Слизистая оболочка тонкого кишечника имеет ворсинки (выросты), высотой 1 мм, увеличивающие поверхность для переваривания и всасывания конечных продуктов расщепления в кровь и в лимфу. Каждая ворсинка со стороны просвета кишки имеет огромное количество цитоплазматических выростов – микроворсинок, на поверхности которых расположен гликокаликс, представленный липопротеидами и гликопротеидами. В плазмалемме микроворсинок и в гликокаликсе обнаружено много ферментов, участвующих в конечных стадиях переваривания веществ.
Этот процесс называется пристеночным, или мембранным, пищеварением.
Тонкая кишка тесно связана в функциональном отношении с поджелудочной железой и печенью.
Печень — самая крупная железа человека, мягкой консистенции, красно-бурого цвета. Масса печени взрослого человека составляет около 1/36 массы тела, в среднем от 1,5 до 2,5 кг.
Функции печени
1. Вырабатывает желчь, которая участвует в пищеварении: эмульгирует жиры, влияет на всасывание в тонкой кишке, усиливает отделение сока поджелудочной железы.
За сутки образуется до 1 л желчи. Желчеобразование – постоянный процесс, но в 12-перстную кишку желчь поступает периодически, через некоторое время после приема пищи.
2. Участвует в обмене белков (синтез белков крови и факторов свертывания крови), углеводов (отложение гликогена, до 300 г), жиров (синтез холестерина), витаминов (синтез жирорастворимых витаминов D, K, превращение каротина в витамин А) и др.
3. Защитная, обезвреживающая – в печени задерживаются микроорганизмы и обезвреживаются некоторые ядовитые вещества (индол, скатол, фенол), которые образуются при гниении белка в толстой кишке под действием кишечных бактерий.
4. В утробном периоде печень является важным кроветворным органом – вырабатывает эритроциты.
5. Печень – депо крови.
Печень расположена в брюшной полости под диафрагмой справа, небольшая ее часть заходит у взрослого влево от срединной линии. Печень принято делить на правую и левую доли, пять секторов и восемь сегментов. На нижней поверхности печени расположены желчный пузырь и ворота печени, через которые входят воротная вена, собственная печеночная артерия и нервы, а выходят общий печеночный проток и лимфатические сосуды.
Печень покрыта фиброзной оболочкой (Глиссоновой капсулой). Прослойки соединительной ткани внутри печени разделяют ее паренхиму на шестигранные дольки призматической формы около 1,5 мм в диаметре. Каждой дольке соответствуют ветви воротной вены, печеночной артерии и желчного протока, образуя портальную зону, или печеночную триаду.
В отличие от других органов печень получает кровь из двух источников: артериальную –из собственно печеночной артерии и венозную–из воротной вены. В течение часа вся кровь человека несколько раз проходит через внутридольковые капилляры печени.
Структурная единица печени –гепатоцит. Каждая печеночная клетка одной своей стороной контактирует с просветом желчного капилляра, другой соприкасается со стенкой кровеносного. Такое строение способствует осуществлению секреции гепатоцитов в двух направлениях: в желчные протоки–желчь, в кровеносные капилляры–глюкозу, мочевину, белки, жиры, витамины и т.д.
Морфофункциональной единицей печени считается печеночный ацинус ромбовидной формы, который включает соседние участки двух классических долек (рис. 20).
1
2
3
4
Рисунок 20. Дольки печени:
1 – центральная вена; 2 – междольковая вена; 3 – междольковая артерия;
4 – междольковый проточек, содержащий желчь
Есть основание считать, что в печени существует суточный ритм –ночью преобладает синтез гликогена, днем–желчи. В течение суток у человека образуется до 1000 мл желчи. Однако в связи с ритмом питания нет необходимости в постоянном поступлении желчи в двенадцатиперстную кишку. Этот процесс регулируется гуморальными и нервно-рефлекторными механизмами.
Желчный пузырь
Резервуаром для хранения желчи является желчный пузырь –мешок длиной 8-12 см, шириной 4–5 см с расширенным дном, напоминающим по своей форме грушу, емкостью около 40 см2. Стенка пузыря способна всасывать воду, поэтому пузырная желчь сгущается в 3–5 раз по сравнению с желчью из общего желчного протока. Общий желчный проток, сливаясь с протоком поджелудочной железы, открывается в двенадцатиперстной кишке.
Поджелудочная железа – вторая по величине железа пищеварительного тракта, массой 60-100 г, длиной 15-22 см, располагается в поперечном направлении от 12-перстной кишки до селезенки.
Панкреас состоит из экзокринной железы, вырабатывающей в течение суток 500-700 мл панкреатического сока, участвующего в переваривании белков, жиров и углеводов, и эндокринной, продуцирующей гормоны, регулирующие углеводный и жировой обмен (инсулин, глюкагон, соматостатин и др.).
Поджелудочная железа состоит из головки, тела и хвоста.
По своим функциям – поджелудочная железа – смешанная:
в хвосте вырабатываются гормоны (глюкагон и инсулин), поступающие в кровь;
железистые клетки головки и тела вырабатывают панкреатический сок с пищеварительными ферментами, вливающийся по протоку в 12-п к-ку, когда в него поступает пища.
Ферменты сока поджелудочной железы и кишечного сока действуют на белки, жиры и углеводы (табл. 9).
Таблица 9