Тема 1. Секреторная деятельность желудочно-кишечного тракта.

Время 2 часа.

Мотивационно - воспитательная характеристика темы:

Нормальная деятельность пищеварительной системы обеспечивает устойчивый состав внутренней среды (гомеостаз), поддерживает обмен веществ на оптимальном уровне , что является важным условием здоровья. Нарушение любого звена системы пищеварения неизбежно отражается на состоянии организма в целом. Понимание механизмов физиологических процессов пищеварения является основой для клинической практики и профилактики заболеваний кишечного тракта.

Учебная цель:

Знать функциональную систему питания, основные функции пищеварительной системы, нейрогуморальные принципы её регуляции, методы исследования, пищевую мотивацию, типы и основные этапы пищеварения, пищеварительный конвейер и его функции.

Содержание занятия:

Этапы занятия	Цель данного этапа	Время
1. Вводный контроль	Проверка исходного уровня знаний с помощью тестового контроля	10 мин
2.Опрос-беседа	Разбор темы по предложенным вопросам с коррекцией исходного уровня.	25 мин.
3.Самостоятельная работа студентов с консультациями преподавателя	Закрепление теоретических знаний при выполнении практических заданий, анализ полученных результатов, формулировка выводов, оформление протоколов практических работ.	45 мин.
4. Завершающий этап.	Оценка знаний и умений при решении ситуационных задач и проверке протоколов.	10 мин

Вопросы для самоподготовки:

1.Общая характеристика процесса пищеварения. Типы пищеварения.

2.Методы исследования секреторной функции пищеварительной системы

( экспериментальные и клинические).

3.Понятия о процессах секреции. Классификация желёз ЖКТ.

4.Состав секретов желёз ЖКТ (слюны, желудочного сока, сок поджелудочной железы, кишечного сока).

5.Конвейерный принцип гидролиза углеводов, белков, жиров.

6.Адаптивный характер секреторной функции ЖКТ.

7.Физиологические основы голода и насыщения.

8.Изменение секреторной функции при старении организма.

Домашнее задание:

1.Перечислить типы пищеварения в зависимости от локализации гидролиза.

2.Зарисовать схему операций изолированного желудка по Гейденгайну и по Павлову, указать преимущество операций по Павлову.

3.Перечислить ферменты слюны и их действие на пищевые продукты

4.Перечислить ферменты желудочного сока и их действие на пищевые продукты.

5.Указать значение соляной кислоты в пищеварении.

6.Перечислить вещества, стимулирующие и тормозящие секрецию желудочного сока.

7.Составить обзорную таблицу действия пищеварительных соков по схеме:

Пищеварительные соки	Хим. состав ферментов	Состояние активное или неактивное при выработке	Реакция среды, в которой проявляется активность данного фермента	На какие продукты действует данный фермент	Продукты гидролиза
1. Слюна
2.Желудочный сок
3.Поджелудочный сок
4.Желчь
5.Кишечный сок

Самостоятельная работа на занятии:

задание	объект	программа действий	ориентировочные основы действия
Знакомство с функцией слюнных желёз а) выявление факторов,влияющих на кол-во слюны. б) значение слюны для апробации пищи. в) связь вкусовых и обонятельных ощущений для апробации пищи 2.Состав и свойства слюны. а) качественная проба на содержание муцина в слюне б) определение реакции слюны в) определение ферментативных свойств слюны	Слюна человека	1.Собрать слюну в отдельные пробирки: при а) дыхании через нос б) дыхании через рот в) жевании резинки 2.Сравнить кол-во отделяемой слюны. На сухую поверхность языка поместить порошок сахара или соли 1.Зажав нос, прополоскать рот водой с примесью одеколона или жевать кусочек лука 2.Открыть нос, сравнить результаты. В пробирку со слюной добавляют несколько капель разбавленной уксусной кислоты В пробирку со слюной опустить лакмусовую бумажку В две пробирки вставить воронки с фильтром: в первую воронку налить 5 мл сваренного крахмала и 5 мл слюны; во вторую 5 мл крахмала и 1 мл воды.	Во вторую пробирку слюна собирается через минуту после дыхания через рот, после чего рот закрыть. Обратить внимание на зависимость кол-ва отделяемой слюны от раздражения механорецепторов полости рта. Обратить внимание, что ощущение вкуса появляется лишь тогда, когда выделяется слюна и объяснить это явление. При закрытии носа теряются обонятельные ощущения и полной апробации пищи не происходит Обратить внимание на помутнение слюны вследствие выпадения муцина – составной части слюны. Посинение лакмусовой бумаги свидетельствует о слабощелочной реакции слюны. Через некоторое время можно наблюдать различное количество профильтрованной жидкости в двух пробирках, что связано с различным действием слюны и воды на крахмал.

Вопросы для самоконтроля:

1.В каком отделе ЖКТ начинается гидролиз белков?

2.Какие ферменты обеспечивают гидролиз белков до аминокислот?

3.Какова роль соляной кислоты в пищеварении?

4.Под влиянием каких соков осуществляется переваривание жиров?

5.Какой сок содержит ферменты, способные гидролизовать все питательные вещества от начала до конечных продуктов?

6.Чем отличается сок толстой кишки от сока тонкой кишки?

Тестовый контроль:

1.Отличается ли секреция желёз большой и малой кривизны желудка?

1) да 2) нет

2.Какие слюнные железы выделяют преимущественно серозный секрет?

1) околоушная железа 2)подчелюстная железа 3) подъязычная железа

3.К пищеварительным ферментам слюны относятся:

1) мурамидаза 2) протеиназы 3) альфа-амилаза 4) лизоцим 5) альфа-глюкозидаза

4. рН слюны снижается при:

1) увеличении линейной скорости кровотока 2)уменьшении линейной скорости кровотока 3) увеличении скорости секреции 4) снижении скорости секреции 5)увеличении объёма секреции

5.Оказывает ли влияние на секрецию желчи жир?

1) да 2) нет

6.В какой среде проявляется активность ферментов поджелудочной железы?

1) в слабо кислой 2) в слабо щелочной 3) в нейтральной

7.Подвергаются ли ферментативному гидролизу в двенадцатиперстной кишке жиры?

1) да 2) нет

8.Чем активируется липаза панкреатического сока?

1) пепсиногеном 2) желчью 3) желудочным соком

9) Где образуется энтерокиназа?

1) в слизистой толстой кишки 2) в слизистой 12-перстной кишки 3) в слизистой тонкой кишки

10. Контроль за параметрами пищевого комка осуществляют рецепторы полости рта:

1) вкусовые 2) температурные 3) тактильные 4) осмотические 5) адренергические

Ответы:1-1; 2-1; 3- 3,5; 4- 4; 5 – 1;6 -2; 7 – 1; 8 – 2; 9 – 2; 10 – 1,2,3.

Ситуационные задачи:

1.Как скажется на процессах пищеварения ограниченное поступление желчи в кишку?

Ответ: нарушится гидролиз жиров, всасывание их ухудшится, угнетается моторика кишок.

2.Как изменится процесс гидролиза веществ в кишке, если в ней отсутствует фермент энтерокиназа?

Ответ: нарушится процесс расщепления белков, так как энтерокиназа активирует трипсиноген, превращая его в трипсин.

3.У больного снижена кислотность желудочного сока. Как это скажется на пищеварении в желудке?

Ответ: нарушится гидролиз белков, так как соляная кислота активирует пепсиноген.

4.Почему больному, у которого повышена кислотность желудочного сока, не рекомендуется есть жареное мясо?

Ответ: в нём содержится много экстрактивных веществ, которые вызывают секрецию желудочного сока с высоким содержанием соляной кислоты.

5.При некоторых заболеваниях поджелудочной железы необходимо на определённое время создать покой её секреторным клеткам. Предложите способы, позволяющие это сделать. Дайте физиологическое обоснование каждому из них.

Ответ: а) голод – исключить пищевые раздражители

б) введение атропина – блокирует М-холинорецепторы, уменьшая влияние

блуждающего нерва

в) щелочное питьё, введение слабых растворов щелочей, так как кислота

стимулирует образование секретина.

6.Почему не рекомендуется есть сладкое перед едой?

Ответ: Гипертонические растворы тормозят желудочную секрецию.

7. Собака проглотила кусок сала. Будет ли переварен в желудке собаки кусок сала?

Ответ: в желудке расщеплению подвергается соединительно-тканный каркас

жировой ткани, кусок сала развалится, а сам жир начнёт расщепляться только

в 12-перстной кишке после его эмульгирования желчными кислотами.

8. Ребенку 3 месяца, мать в первый раз дала ему сливки. У ребенка развился понос.

Как вы объясните это?

Ответ: недостаток панкреатической липазы.

Краткое теоретическое содержание темы:

Общая характеристика пищеварения

Пищеварение- совокупность процессов, обеспечивающих расщепление белков, жиров и углеводов пищи в пищеварительном тракте до сравнительно простых соединений – питательных веществ. Значение пищеварения сводится к обеспечению клеток и тканей организма исходными пластическим и энергетическим материалами, используемыми в процессе метаболизма.

Физические изменения пищи заключаются в её механической обработке: размельчении, перемешивании, набухании и растворении.

Химические изменения пищи состоят в последовательном расщеплении белков, жиров и углеводов при действии на них секретов пищеварительных желёз. Важнейшим компонентом пищеварительных соков (слюна, желудочный, поджелудочный и кишечный сок) являются гидролазы – ферменты, катализирующие расщепление внутримолекулярных связей органических веществ при участии молекулы воды.

Железы пищеварительного тракта продуцируют три группы гидролитических ферментов – протеазы, липазы и карбогидразы. Протеазы расщепляют белки до аминокислот, липазы – жиры и липиды до моноглицеридов и жирных кислот, карбогидразы – углеводы до моносахаридов. Процессы гидролитического расщепления пищевых веществ протекают в тесном взаимодействии с деятельностью моторного аппарата пищеварительного тракта, который распределяет пищеварение во времени и пространстве, обеспечивая поступательное продвижение пищевого содержимого в проксимодистальном направлении: рот – глотка – пищевод – желудок – тонкая кишка – толстая кишка.

Типы пищеварения.В зависимости от происхождения гидролаз различают три типа пищеварения: аутолитическое, симбионтное и собственное. Аутолитическое пищеварение осуществляется гидролитическими ферментами, поступающими в пищеварительный тракт в составе пищевых продуктов. Симбионтное пищеварение реализуется благодаря гидролазам, синтезируемых микроорганизмами – бактериями и простейшими толстой кишки.Человек и многие виды животных обладают собственным типом пищеварения, при котором макроорганизм использует для гидролиза пищевых веществ собственные ферменты, синтезированные пищеварительными железами. В зависимости от локализации гидролитического процесса выделяют два типа пищеварения: внутриклеточное и внеклеточное. Внутриклеточное пищеварение сводится к гидролизу мельчайших пищевых веществ, поступивших в клетку путём эндоцитоза, при действии на них лизосомальных ферментов или цитозоле, или в пищеварительной вакуоле. Внеклеточное пищеварение у взрослого человека является главным (практически единственным), обеспечивается ферментами, находящимися во внеклеточной среде. Выделяют полостное и пристеночное пищеварение. Полостное пищеварение обеспечивает гидролиз пищевых веществ ферментами слюны, желудочного, поджелудочного и кишечного соков в полостях пищеварительного тракта. В результате полостного пищеварения образуются главным образом олигомеры. Последующий их гидролиз происходит в зоне, прилегающей к слизистой оболочке тонкой кишки. Пристеночное пищеварение, открытое А.М. Уголевым, происходит на огромной поверхности тонкой кишки, образованной складками, ворсинками и микроворсинками слизистой оболочки, благодаря наличию гидролитических ферментов, адсорбированных из полости кишечника, а также встроенных в мембраны энтероцитов собственно кишечных ферментов.

Методы исследования пищеварительной системы:

Экспериментальные – метод катетеризации протоков крупных слюнных желёз или с помощью специальной капсулы Лешли – Красногорского. У животных секрет слюнных желёз получают в хронических экспериментах из фистулы их выводных протоков.

Метод хронического эксперимента позволяет получать чистый пищеварительный секрет из целого органа или его части при сохранении их нормальной иннервации и кровоснабжения. Желудочный сок для исследования получают у животных с фистулой желудка и эзофаготомией в опыте мнимого кормления, в опыте изолированного желудочка по Гейденгайну и по И.П.Павлову, в опыте выведения в кожную рану общего желчного протока, для изучения механизмов выделения желчи. При исследование кишечной секреции используют метод изоляции отрезка тонкой кишки (операция Тири – Велла ).

Клинические – зондовые методы, позволяющие определить объем сока и содержание в нём электролитов, ферментов и рН.; беззондовые методы, позволяющие оценить функциональное состояние пищеварительных желёз по активности их ферментов, содержащихся в крови, моче и кале.

Классификация желёз ЖКТ.Слюнные железы – три пары больших слюнных желёз: околоушная, подчелюстная и подъязычная. Многочисленные мелкие слюнные железы располагаются в слизистой оболочке губ, щёк, твердого и мягкого нёба, языка и глотки. По строению и характеру продуцируемого секрета слюнные железы подразделяются на три группы. В первую группу входят железы с жидким секретом – белковые (серозные)-

околоушные и малые железы боковых поверхностей языка. Ко второй группе относят железы со смешанным белково – слизистым секретом (подчелюстная железа). Третью группу составляют железы, секрет которых содержит много муцина (подъязычная железа и железы, расположенные в корне языка и нёба).

Функциональные зоны слизистой оболочки желудка. В зависимости от вида желудочных желёз различают шесть секреторных зон желудка: 1. зона кардиальных желёз, выделяющая вязкий мукоидный секрет, облегчающий переход пищевого комка из пищевода в желудок 2. секреторная зона дна, тела и малой кривизны составляют фундальный отдел желудка, в котором располагаются главные (собственные, фундальные) железы, играющие ведущую роль в образовании желудочного сока и переваривании пищи. Фундальные железы содержат клетки трёх типов: главные (пепсиновые), вырабатывающие комплекс протеолитических ферментов, обкладочные (париетальные), секретирующие соляную кислоту, и добавочные ( мукоидные ) клетки, продуцирующие мукоидный секрет («невидимую» слизь) и бикарбонаты. В составе секрета добавочных клеток содержится гастромукопротеид (внутренний фактор Кастла).

3. зона интермедиарных желёз – состоят из тех же клеточных элементов (обкладочных, главных и добавочных), что и фундальные железы 4. антральная (пилорическая) зона занимает область привратника, является главным образом эндокринным образованием.

В железах пилорического отдела отсутствуют обкладочные клетки. Секреция пищеварительного сока поджелудочной железой обеспечивается деятельностью ацинарных, центроациарных и эпителиальных клеток выводных протоков. Тонкокишечная секреция осуществляется кишечными железами Бруннера и Люберкюна, количество составляет 2 л/сут, рН -8.

Состав секретов желёз ЖКТ: Слюна на 99,5% состоит из воды, относительная плотность близка к 1,0. Состав слюны зависит от скорости секреции и вида её стимуляции. Смешанная слюна имеет рН – 5,8- 7,4. С увеличением скорости секреции рН слюны возрастает до 7,8. Минеральные компоненты слюны представлены анионами хлоридов, гидрокарбонатов, фосфатов, йодидов, бромидов, фторидов, сульфатов, катионами К⁺,Na⁺,

Ca2+,Mg^2+. В состав слюны входят микроэлементы – железо, медь, никель, литий. Органические вещества представлены белками – альбумины, глобулины, ферменты, свободными аминокислотами, находится высокоактивная а-амилаза, активность других ферментов низкая. Вязкость и ослизняющие свойства слюны обусловлены наличием мукополисахаридов (муцина). В сутки секретируется 1,5 – 2,0 л. слюны.

Желудочный сок представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, относительная плотность 1,002 – 1,007, имеет резко кислую реакцию ( рН 1- 1,5 ) благодаря высокому содержанию соляной кислоты ( 0,3- 0,5 %) , состоит из воды ( 99,0 - 99,5%) и плотных веществ (1 – 0,5%), представленных органическим и неорганическими веществами, основными протеолитическими ферментами являются пепсин А, гастриксин (пепсин С), парапепсин ( пепсин В), а также непротеолитические ферменты ( лизоцим,желудочная липаза, уреаза и желудочная слизь( муцин).

Панкреатический сок – бесцветная, прозрачная жидкость, рН – 7,5 – 8,8, содержит 98,7% воды. Основными протеолитическими ферментами являются трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидазы А и В. Сок поджелудочной железы богат а-амилазой, секретируется ацинарными клетками панкреатическая липаза, фосфолипаза А₂, рибо и дезоксирибонуклеазы.

Кишечный сок: количество 2 л/сут; рН 8, изотоничен плазме, содержит более 20 ферментов, большая часть остаётся в зоне щёточной каёмки и гликокаликса, часть выходит в полость кишечника: протеазы, дипептидазы, аминопептидазы; энтерокиназа( активирует трипсиноген); карбогидразы- мальтаза, лактаза, сахараза, 1,6-глюкозидаза; фосфатаза, нуклеаза, лизоцим и др.

Конвеерный принцип гидролиза углеводов, белков, жиров: в настоящее время работу

пищеварителного конвейера рассматривают как совокупность последовательных этапов, обеспечивающих преемственность процессов физической и химической обработки пищи: этапы - ротовой, желудочный, тонкокишечный, толстокишечный; функции - секреция, моторика, химический гидролиз, всасывание. Процессы в пищеварительном конвейере: 1. физические - размельчение, набухание, растворение; 2. химические – денатурация, гидролиз; 3.физиологические – секреция, моторика, всасывание. Многократно повторяющиеся в различных отделах пищеварительного тракта процессы гидролитического расщепления пищевого субстрата в результате действия на него соответствующей группы ферментов можно рассматривать в качестве дублирующего механизма, повышающего надёжность пищеварения.

Адаптация деятельности пищеварительных желёз к различным пищевым веществампроявляется в соответствии объема, электролитного состава и спектра ферментов пищеварительных соков составу и количеству принятой пищи. Основным фактором приспособления работы пищеварительных желёз является химический состав пищи, действующий на рецепторные зоны пищеварительного тракта. Каждый вид пищи определяет доминирование в спектре гидролитической активности тех ферментов, которые обеспечивают переваривание соответствующего субстрата. В случае приёма пищи с большим содержанием углеводов в пищеварительном соке максимально увеличивается концентрация амилазы, белков – протеаз, а при еде жирной пищи – липаз. Различают два вида адаптации секреции пищеварительных желёз: быструю (срочную) и медленную. Быстрая адаптация состоит в приспособлении секреции ферментов и электролитов к определённому виду принятой пищи; медленная адаптация деятельности пищеварительных желёз заключается в постепенном и фиксируемом на значительное время приспособлении секреции к длительным рационам питания.

Физиологические основы голода и насыщения. Структура пищевого центра: гипоталамус – «ядро» пищевого центра; лобная кора и лимбическая система – социализация пищевого поведения и связь с эмоциями; базальные ядра – формирование двигательных программ пищевого поведения; ретикулярная формация ствола – координация более простых рефлексов в сложные рефлекторные акты (например, глотание, жевание), формирование их ритмической активности; вегетативные и соматические центры ствола и спинного мозга – исполнительные центры.Главные функции пищевого центра: формирование пищевой мотивации и связанных с ней эмоций (голод, аппетит, насыщение); удовлетворение пищевой мотивации в результате пищевого поведения; регуляция системы пищеварения.Голод.Центр голода локализован в латеральных ядрах гипоталамуса. Разрушение этих ядер вызывает афагию; стимуляция – гиперфагию. Стимулируют центр голода – снижение питательных веществ в крови (глюкозы, жирных кислот, аминокислот); гормоны тироксин, гастрин, нейропептидYгипоталамуса; возбуждение периферических и центральных холодовых рецепторов при действии холода; возбуждение механорецепторов желудка в связи с повышением его тонуса при эвакуации пищи.Аппетит.Активатор пищевого поведения, стимулируется со вкусовых, обонятельных, зрительных рецепторов, а также с рецепторов глотки, пищевода, желудка при приёме пищи. Тормозят аппетит холецистокинин и лептин жировой ткани. Расстройства аппетита: отсутствие аппетита – анорексия, усиление аппетита – булемия, извращение аппетита.Насыщение.Центр насыщения локализован в вентромедиальных ядрах гипоталамуса, разрушение этих ядер вызывает гиперфагию, стимуляция - афагию; стимулируют центр насыщения некоторые вещества крови ( глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты, кислоты цикла Кребса, повышение температуры крови, холецистокинин, лептин( гормон жировой ткани). Виды насыщения: сенсорное – формируется во время приёма пищи, сопровождается положительной эмоцией, истинное (метаболическое) формируется в результате всасывания питательных веществ. Состояние голода формирует пищевое поведение, а состояние насыщения прекращает его.

Изменение секреторной функции в пожилом и старческом возрасте. Секреторная функция: 1. в полости рта - уменьшение количества секреторных клеток в слюнных железах, снижение объёма секреции слюны; снижение активности амилазы слюны, что уменьшает переваривание углеводов ( сухость во рту); 2. в желудке - уменьшение количества желёз, их париетальных и главных клеток; снижение образования количества секрета и выделения свободной НСlна 40 – 50%, снижение продукции пепсина и его протеолитической активности 3. в поджелудочной железе - снижение массы железы на 50%; сокращение числа ацинусов, островков и бетта-клеток; снижение

внешнесекреторной функции железы: снижение объёма секреции и активности панкреатических ферментов ( липазы, трипсина после 60 лет, амилазы после 70 лет на 50-80%), более выраженное снижение протеолитической активности панкреатического сока, чем липолитической 4. в тонкой кишке - уменьшение количества функционирующих желёз, замена секреторных клеток соединительнотканными; уменьшение числа ворсинок на слизистой оболочке, снижение функции секретирующих клеток (например, снижение выработки ХЦК-ПЗ) 5. в толстой кишке - изменение кишечной миклофлоры: уменьшение количества молочнокислых микробов, снижение ферментативной активности кишечной палочки, развитие гнилостной микрофлоры 6. уменьшение функциональной активности клеток печени.

Литература

Основная:

1. Нормальная физиология.Учебник./под ред.А.В.Завьялова, В.М.Смирнова.

М.: Медпресс – информ, 2009

2. Физиология человека. Учебник / под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько, - М, Медицина, 1998, 2003

3. Физиология человека. Учебник/ под ред.Н.А. Агаджаняна, В.И. Циркина,- СП: Сотис,1998,200,2001,2002 , 2007.

4. Физиология человека. Учебник / под ред. В.М.Смирнова, М.: Медицина, 2002, 2010

5. Нормальная физиология. Учебник. /под ред. Р.С.Орлова, А.Д.Ноздрачёва. М. Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа», 2005

6. Нормальная физиология. Учебник. /под ред.В.Н.Яковлева. М.: Издательский центр

« Академия»,2006

7. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии / под ред.С.М.Будылиной, В.М.Смирнова. М.: Издательский центр « Академия», 2005

Дополнительная:

1. Руководство к практическим занятиям по физиологии / под ред. К.М. Судакова: Медицина, 2002

2. Основы физиологии человека / под ред. Б.И.Ткаченко, СПБ, 1994

3. Физиология человека. Учебник / под ред. Г.И. Косицкого, М. Медицина,1995

4. Физиология человека. Учебник / под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса. М.: Мир, 1996