9. Пищеварение.

48. Значение пищеварения для организма. Методы изучения функций пищеварительного аппарата (Павлов). Общий план строения пищеварительной системы (внутренние органы, их иннервация, пищевой центр). Строение пищеварительной трубки.

Пищеварение – это совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечиващая обработку и преобразование пищевых продукте химические соединения, способные усваиваться клетками организма.

Физические изменения пищи в ее механической обработке, раздробление, перемешивании и растворении под воздействием ферментов, находящихся в соках пищеварительных желез. Ферменты расщепляют белки, жиры, углеводы до более простых химических соединений (аминокислоты, глицерин, жирные кислоты, моносахариды). Вода, минеральные соли, витамины поступают в кровь в неизменном виде.

Питательные вещества, поступающие в организм с пищей, являются строительным материалом и одновременно источником энергии, необходимой для поддержания жизни организма. При распаде и окислении белков, жиров и углеводов выделяется разное количество энергии, характеризующее энергетическую ценность этих веществ. Характеристика пищевых веществ. Для поддержания своей жизнедеятельности человек должен принимать пищу.

Пищевые продукты (хлеб, мясо, рыба, овощи, молоко и т.д.) содержат все необходимые для жизни вещества: воду, минеральные соли и органические соединения - белки, жиры, углеводы и витамины, как растительного, так и животного происхождения. Обмен белков. Белки пищи в пищеварительном тракте расщепляются до аминокислот, последние всасываются в кровь и транспортируются к всех клеток тела. В клетках из них синтезируются белки, свойственные только для данного вида организмов, органа и ткани. Специфичность белков обусловлена количеством и последовательностью аминокислот в молекуле белка. Информация о структуре молекул белков организма находится в закодированном виде в молекулах ДНК и с помощью молекул РНК передается рибосом, где происходит синтез белков. Белки являются составной частью цитоплазмы, ядра и других органоидов всех клеток тела, а также плазмы крови и тканевой жидкости. В организме происходит постоянное изменение, обновление белков, причем количество белков, распадаются, равно количеству белков, которые синтезируются. Это явление называется азотным равновесием. Оно характерно для здорового взрослого организма. Только в молодом организме, который растет, процессы ассимиляции переважаются над процессами диссимиляции. поэтому общее количество белков, следовательно и массы тела, возрастает.

Из 20 аминокислот, входящих в состав белков, человеческий организм может синтезировать только половину. Остальные, названные незаменимыми (например, триптофан, лизин, лейцин и некоторые другие), должны поступать в организм с белками пищи.

Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, называются полноценными, а те, в составе которых отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота, - неполноценными. К первым относятся преимущественно животные белки (молока, мяса, яиц, рыбы и т.п.), ко вторым - большинство растительных белков.

Методы изучения функций пищеварительного тракта

Изучение секреторной и моторной деятельности желудочно-кишечного тракта проводится как на человеке, так и в эксперименте на животных. Особую роль играют хронические исследования, когда животному предварительно производится соответствующая операция и после восстановительного периода изучаются функции желудочно-кишечного тракта. В основе этих операций лежит принцип максимального сохранения нервных и сосудистых связей, обеспечивающих выполнение функций того или иного органа.

Для изучения секреторной активности применяют выведение на кожу выводных протоков желез, или фистульный метод, фистула - это искусственно созданное сообщение между полостью органа и внешней средой. Фистульные методы исследования дают возможность получать чистые пищеварительные соки с последующим изучением их состава и переваривающих свойств натощак, после кормления или другой стимуляции секреции; изучать моторную, секреторную и всасывательную функции органов пищеварения; изучать механизмы регуляции деятельности пищеварительных желез. В.А. Басовым (1842 г.) была впервые проведена операция наложения фистулы желудка.

Однако с помощью этого метода нельзя было получить чистый желудочный сок.

И.П. Павловым и Е.0. Шумовой-Симаковской (1889 г.) был разработан метод "мнимого кормления", когда животному с фистулой желудка одновременно делалась эзофаготомия (перерезка пищевода). Когда собака ела, пища выпадала из отверстия пищевода, а в желудке выделялся чистый желудочный сок, который собирался из фистулы. Этот метод дает возможность изучать рефлекторную деятельность желез желудка при раздражении рецепторов полости рта. Однако он не позволяет исследовать влияние самой пищи и продуктов расщепления, находящихся в желудке, на секрецию желудочных желез.

Р. Гейденгайном была разработана операция изолированного желудочка, которая давала возможность получить чистый желудочный сок. Но эта операция не учитывала топографию нервов, иннервирующих желудок. При формировании изолированного желудочка нервы перерезались, а желудочек оказывался денервированным. Этим методом можно было изучать только гуморальную фазу желудочной секреции. И.П. Павлов, учтя недостатки методики Р. Гейденгайна, предложил способ операции изолированного желудочка без перерезки нервов, иннервирующих желудок, что дало возможность изучать желудочную секрецию на протяжении всего периода пищеварения.

Для изучения секреторной активности других желез производятся операции наложения фистулы слюнных желез, поджелудочной железы, кишечника. Секреторную и моторную активность кишечника можно исследовать с помощью изолированных отрезков кишки, один или оба конца которых выводят наружу.

Для изучения секреторной и моторной функций желудочно-кишечного тракта у человека используются зондовые и беззондовые методы. Зондовые методы (зондирование желудка, 12-перст-ной кишки) позволяют определить объем и состав секрета как натощак, так и после стимуляции пищеварительных желез пищей и различными фармакологическими препаратами (гистамином, пентагастрином при оценке желудочной секреции и серно-кислой магнезией при исследовании желчевыведения). В последние годы широко используются эндоскопические методы исследования желудка и кишечника, которые позволяют наряду с визуальным наблюдением за слизистой оболочкой получать биопсийный материал.

При беззондовых методах учитывают содержание в крови и выделение с мочой веществ, освободившихся из принятых препаратов под действием на них пищеварительных секретов. О функциональном состоянии пищеварительных желез также можно судить по активности их ферментов в крови и моче. Разработан также метод эндорадиозондирования. Радиокапсула, проглоченная внутрь, может передавать информацию в виде радиосигналов о параметрах содержимого различных отделов желудочно-кишечного тракта, например рН и др.Радиокапсула с датчиком давления используется для изучения моторной активности пищеварительного тракта.

Для изучения моторной функции пищеварительного аппарата применяются также методы мастикациографии (графическая регистрация жевательных движений нижней челюсти) и электрогастрографии (регистрация с поверхности передней брюшной стенки биотоков желудка, возникающих при его сокращении). В клинике также широко используются методы рентгенологического исследования с помощью рентгеноконтрастных веществ, радиоизотопное сканирование, УЗИ печени и желчного пузыря. Оценка гидролиза и всасывания в клинической практике производится биохимическими методами определения веществ при даче исходных продуктов.

Общий план строения пищеварительной системы

Пищеварительный тракт начинается ротовым отверстием, за которым следует полость рта, где пища подвергается механической обработке и начинается ее химическое превращение под влиянием секрета, поступающего из слюнных желез. Затем ротовая полость переходит в суженную часть пищеварительного тракта – глотку и пищевод, через которые проводится пищевой комок в желудок. В желудке пища подвергается дальнейшим химическим превращениям под влиянием желудочного сока, отделяемого железами желудка. Желудок переходит в тонкую кишку – наиболее узкую и длинную часть ЖКТ. В тонком кишечнике происходит существенное химическое превращение питательных веществ, т.к. сюда поступает сок поджелудочной железы, весьма богатый ферментами, выделяется кишечный сок железистыми клетками кишечника, а также изливается желчь, продуцируемая печенью. В тонком кишечнике происходит всасывание питательных веществ. Тонкая кишка переходит в боле широкий по просвету отдел пищеварительного тракта – толстую кишку. Здесь заканчивается пищеварение и происходит главным образом всасывание воды, минеральных солей и формирование каловых масс. Пищеварительный тракт заканчивается задним проходным отверстием, через которое удаляются из организма непереваренные части пищи.

Пищевой центр - это совокупность нейронов, расположенных на разных уровнях ЦНС, регулирующих деятельность ЖКТ и обеспечивающих пищедобывающее поведение.

Пищевой центр состоит из нескольких отделов, которые представляют собой воспринимающий и реагирующий аппарат и включают в себя КГМ.

Отделы пищевого центра (уровни):

1. спинальный - ядра нервов, иннервирующих весь ЖКТ;

2. центры ПНС (тазовый нерв) - иннервируют часть colon, включая прямую кишку.

Эти центры не имеют большого самостоятельного значения, т. к. возбуждаются под влиянием импульсов из вышележащих отделов ЦНС.

Бульбарный уровень - на нем комплексный пищевой центр (КПЦ), который представлен ядрами V, VII, IX, Х пар черепно-мозговых нервов. В понятие КПЦ включаются и отдельные нейроны ретикулярной формации продолговатого мозга. Этот уровень регулирует моторную, секреторную и всасывательную функции всего ЖКТ.

Гипоталамический уровень: (диэнцефальный) ядра гипоталамуса, при возбуждении которых возникают специфические проявления организма:

1. центр голода - латеральные ядра гипоталамуса - при их раздражении возникает чувство голода (гиперфагия), животное не отходит от еды (булемия); при их разрушении животное не ест;

2. центр насыщения - вентромедиальные ядра - при их возбуждении - ощущение сытости, при их разрушении - нет насыщения;

3. центр жажды - фронтальные ядра, содержат нейроны с выраженной осмотической чувствительностью.

Кроме промежуточного мозга в возникновении тех или иных состояний играет роль зрительные бугры (эмоциональная окраска).

Подкорковый уровень: образование лимбической системы и некоторые базальные ганглии. Этот уровень обеспечивает пищевые инстинкты и пищедобывательное поведение.

Корковый уровень - нейроны мозгового отдела обонятельной и вкусовой систем + полимодальные нейроны КГМ. Обеспечивают определенные субъективные ощущения, условнорефлекторную реакцию пищеварительной системы; более совершенное приспособление пищеварительной системы к окружающей среде.

Функции пищевого центра.

Регулирует секреторную, моторную, всасывательную функции ЖКТ.

Обеспечивает пищедобывательное поведение и пищевую мотивацию.

Обеспечивает общие ощущения: голод, насыщение, аппетит, жажду.

Строение пищеварительной трубки

Пищеварительная трубка имеет стенку, состоящую из трех оболочек:

Слизистая (внутренняя) оболочка

Мышечная (средняя) оболочка

Адвентициальная или серозная (наружная) оболочка

Слизистая оболочка на всем протяжении имеет разный рельеф. Она может быть гладкой, образовывать складки, выросты, ямки, ворсинки, крипты. Большую роль в формировании рельефа играет подслизистая основа.

Слизистая оболочка состоит из эпителия, собственной пластинки и мышечной пластинник.

Эпителий в переднем и заднем отделах пищеварительной трубки – многослойный плоский неороговевающий, а в среднем отделе – однослойный призматический.

Собственная пластинка образована рыхлой волокнистой соединительной тканью (РВСТ), и представлена на всем протяжении пищеварительной трубки. В ней расположены кровеносные сосуды, нервные сплетения и лимфоидные фолликулы, а также концевые отделы простых желез.

Подслизистая основа образована РВСТ. Содержит кровеносные сосуды, нервные сплетения, концевые отделы простых желез, скопления лимфоидной ткани. Представлена не на всем протяжении пищеварительной трубки.

Мышечная пластинка образована одним-двумя слоями гладкомышечных клеток. В ротовой полости и глотке отсутствует, появляется только в пищеводе.

Мышечная оболочка образована одним – двумя слоями гладкомышечной ткани. Причем в переднем и заднем отделах мышечная ткань поперечнополосатая, а в среднем отделе – гладкомышечная ткань. Между мышечными слоями располагаются сосудистые и нервные сплетения. Мышечная оболочка обеспечивает продвижение пищи по трубке.

Наружная оболочка представлена адвентицией или серозной оболочкой. Адвентиция — это слой РВСТ, а серозная оболочка – РВСТ + мезотелий брюшины.