Анатомия. Пищеварительная система — скомпонованный урок.

Пищеварение

Пища – источник энергии и строительного материала. Пища необходима для поддержания жизни. Из питательных веществ каждая клетка организма черпает необходимые компоненты. Питание поддерживает пластический и энергетический обмен с окружающей средой. В результате пластического обмена усваиваются части питательных веществ. Из них строятся новые белки, жиры, углеводы, которые необходимы организму для роста и развития. Другая часть питательных веществ используется для энергетического обмена. Вместе с пищей в организм поступают органические вещества, в молекулах которых содержится запас потенциальной химической энергии, накопленной растениями в результате фотосинтеза. В клетках организма животных и человека органические вещества подвергаются биологическому окислению: углеводы и жиры – до углекислого газа и воды, белки – до углекислого газа, воды, солей аммония, фосфора и других простых соединений. В результате данного процесса, происходящего в каждой клетке тела, освобождается энергия, которая нужна для создания новых веществ, теплообразования, сокращения мышц, проведения нервных импульсов, для работы сердца и других внутренних органов. Необходимые для жизни питательные вещества человек потребляет из растительной и животной пищи. Но в том виде, в котором они поступают в организм, они не усваиваются, так как являются чужеродными, Поэтому они сначала проходят этапы расщепления на составляющие части, а затем, в организме, синтезируются новые сложные молекулы.

Пищеварение. Это процесс механической обработки пищи в пищеварительном канале и химического расщепления питательных веществ ферментами на их составные части. Белки расщепляются до аминокислот, сложные углеводы до простых – сахаров, пищевые жиры расщепляются до жирных кислот и глицерина. Вместе с пищей в организм попадают витамины, вода, минеральные соли.

Процесс пищеварения складывается из следующих этапов:

Органы пищеварения

Органы пищеварения состоят из:

Пищеварительный канал образуют ротовая полость, пищевод, желудок, кишечник.

Пищеварительными железами называют те железы, которые находятся во внутренней стенке пищеварительного канала (например, железы желудка и кишечника), и те, которые связаны с пищеварительным каналом протоками: три пары слюнных желез, печень и поджелудочная железа.

Рецепторы вкуса. Механическая и химическая обработка пищи

Вкусовые рецепторы. Вкус – ощущение сложное. Оно возникает при восприятии пищи одновременно с запахом. Все вещества, которые растворяются в воде, обладают вкусом. Вкусовые рецепторы расположены на поверхности языка – на вкусовых сосочках. Разные участки языка по-разному ощущают вкус: кончик языка более всего чувствителен к сладкому, задняя часть языка – к горькому, боковые края – к кислому, передняя и боковые части языка – к соленому. По нервным волокнам сигналы поступают в определенные отделы головного мозга. При обычном восприятии пищи работают все вкусовые рецепторы языка.

Механическая и химическая обработка пищи. В ротовой полости происходит как механическая, так и химическая обработка пищи. Попавшая в ротовую полость пища разжевывается, увлажняется слюной и превращается в пищевой комок. Перемешивание пищи осуществляется языком и мышцами щек. Слизистая оболочка ротовой полости воспринимает температуру, вкус и другие качества пищи. Возбуждение от чувствительных окончаний – рецепторов – доходит до центров продолговатого мозга. В результате по законам рефлекса начинают последовательно включаться в работу слюнные, желудочные и поджелудочные железы, затем происходит акт жевания и глотания. Пережеванная и увлажненная пища языком проталкивается в глотку и в результате сокращения мышц продвигается дальше в пищевод. Во рту пища смешивается со слюной, которая выделяется тремя парами слюнных желез: подъязычных, поднижнечелюстных и околоушных. Кроме того, вся слизистая оболочка ротовой полости усеяна мелкими железками. Околоушные железы выделяют самую жидкую слюну, а подъязычные – самую вязкую. Слюна, как правило, является смесью секретов всех слюнных желез и представляет собой бесцветную слизистую мутноватую жидкость. В ротовой полости расщепляются сложные углеводы до простых.

Строение зубов. Уход за зубами

Строение зубов. Строение зубов связано с выполняемыми функциями. В лунках челюстей находятся зубы. Спереди на верхней и нижней челюстях, располагаются по 4 плоских резца. Позади резцов находятся клыки – длинные, глубокосидящие зубы. Как и резцы, они имеют простые одиночные корни. Резцы и клыки служат для откусывания пищи. Позади клыков с каждой стороны имеются по 2 малых и по 3 больших коренных зуба. У коренных зубов бугристая жевательная поверхность и корни с несколькими отростками. С помощью коренных зубов пища дробится и размельчается. У каждого зуба имеются выступающая в ротовую полость коронка, шейка и находящийся в глубине челюсти корень. Внутри зуба имеется полость. Коронка зуба покрыта твердой эмалью, служащей для предохранения зуба от стирания, проникновения микробов. Большую часть коронки, шейки и корня составляет дентин – плотное, похожее на кость вещество. В полости зуба разветвляются кровеносные сосуды и нервные окончания. Мягкая часть в центре зуба называется пульпой.

У новорожденных зубов нет. Примерно к шестому месяцу начинают появляться молочные зубы. К 10-12 годам молочные зубы заменяются постоянными. У взрослых людей по 28-32 постоянных зуба. Последние зубы – зубы мудрости – вырастают к 20-22 годам.

Уход за зубами. При болезни зубов нарушается пищеварение, так как в том случае в желудок попадает недостаточно пережеванная и не подготовленная к дальнейшей химической обработке пища. Вот почему важно постоянно следить за зубами. Большой вред зубам и деснам наносит никотин, выделяющийся во время курения, ни в коем случае не следует грызть твердые предметы, нельзя сразу после приема горячей пищи пить холодную воду или есть мороженое. Это ведет к появлению в эмали трещин, через которые в полость зуба проникают микроорганизмы. Микроорганизмы вызывают воспаление пульпы, сопровождающееся зубной болью и последующим разрушением всего зуба. При обнаружении трещин или повреждений зуба следует немедленно обратиться с стоматологу, который примет все необходимые меры к предотвращению разрушения и потери зуба. После еды необходимо тщательно прополаскивать рот. Полоскание удаляет остатки пищи между зубами, которые служат благоприятной средой обитания микробов. С зубов следует удалять желтоватый налет, содержащий различные микроорганизмы. Для этого нужно перед сном и утром чистить зубы пастой или зубным порошком. Здоровые зубы – залог нормальной работы органов пищеварения.

Желудок

Желудок – самая широкая часть пищеварительного канала. Он располагается под диафрагмой в левой части живота. Форма и размеры желудка изменяются в зависимости от объема принятой пищи. Желудок взрослого человека может вместить до 3 литров пищи. В желудок пища попадает измельченной и пропитанной слюной. С наружной поверхности пищевой комок подвергается действию желудочного сока, а внутри его продолжается действие слюны. Постепенно пищевой комок распадается и превращается в кашицу, которая обрабатывается желудочным соком. В слизистой оболочке желудка находится множество желез. Одни из них выделяет слизь, которая защищает стенки желудка от действия на них желудочного сока и раздражающих веществ пищи, другие выделяют соляную кислоту. Есть железы, выделяющие фермент пепсин, расщепляющий белки. Соляная кислота не только создает необходимую среду для работы фермента, но и уничтожает многие вредные микроорганизмы, проникающие с пищей. В среднем слое стенки желудка находится мышечная оболочка, состоящая из гладких мышц. Их сокращение способствует лучшему перемешиванию пищи и пропитыванию ее желудочным соком. Постепенно мышцы проталкивают пищевую кашицу в двенадцатиперстную кишку. На границе между желудком и двенадцатиперстной кишкой находится кольцевая мышца — сфинктер. Периодически он открывается и пропускает полупереваренную пищу в двенадцатиперстную кишку. Если человек съел недоброкачественную пищу, возникает рвотный рефлекс и содержимое желудка выбрасывается наружу. Рвота может быть вызвана также раздражением корня языка, где наряду с рецепторами глотательного рефлекса, а также чувствительными рецепторами к горькому находятся и рецепторы рвотного рефлекса. Раздражение корня языка пальцами применяют для вызывания искусственной рвоты, когда возникает необходимость удалить из желудка недоброкачественную пищу.

Двенадцатипестная кишка

Двенадцатиперстная кишка — начальная часть тонкой кишки. Вся тонкая кишка имеет длину 5-6 метров, двенадцатиперстная кишка — 27-30 сантиметров, что примерно соответствует ширине сложенных вместе двенадцати пальцев. В двенадцатиперстную кишку поступает сок поджелудочной железы и желчь из печени. Желчь - это зеленовато-желтая жидкость горького вкуса. Под ее воздействием жиры распадаются на маленькие капельки, так что общая их поверхность увеличивается. В таком виде они становятся более доступными для действия ферментов. Кроме того, желчь активизирует некоторые ферменты поджелудочной железы, в частности трипсин - фермент, расщепляющий белки до аминокислот. Пищеварительные сок поджелудочной железы содержит ферменты, расщепляющие белки, жиры и углеводы. Подобным образом действует кишечный сок, выделяемый остальными отделами тонкой кишки.

Пищеварительные ферменты. Микроорганизмы

Пищеварительные ферменты. Ферменты – биологические катализаторы, при помощи которые происходит расщепление пищи. Они представляют собой белки сложного строения. Наибольшую активность они проявляют при температуре 37-39°С. Вещество, на которое действует фермент, называют субстратом. Каждый фермент специфичен, то есть действует на строго определенный субстрат. Ферменты работают строго при определенных условиях. Фермент слюны амилаза – в слабощелочной среде; фермент желудка пепсин – в кислой среде; ферменты поджелудочной железы трипсин и амилаза в слабощелочной среде. При кипячении ферменты, как и другие белки, свертываются и теряют активность.

Микроорганизмы кишечника. В тонком и толстом отделах кишечника находятся полезные для организма кишечные палочки, а также незначительное количество вредных микробов, вызывающих гниение белка и брожение углеводов. При нормальной активности пищеварительных ферментов кишечная палочка активно размножается и сдерживает размножение вредных бактерий. Она полезна еще и тем, что выделяет ферменты, способствующие пищеварению, а также синтезирует витамины. Но при ухудшении условий жизнедеятельности кишечной палочки, которое происходит при неправильном питании или необоснованном применении антибиотиков, размножение ее приостанавливается. Это улучшает условия жизни для гнилостной или бродильной микрофлоры. Возникает особое заболевание – дисбактериоз. При данном заболевании происходит усиленное образование кишечных газов, нарушение всасывания воды в толстой кишке, снижение эффективности пищеварения. Заболевание нарушает самочувствие человека вследствие отравления организма продуктами жизнедеятельности вредных микроорганизмов.

Тонкий кишечник. Всасывание

Всасывание. Всасывание питательных веществ происходит в кишечных ворсинках, которые являются выростами кишечной стенки. Ворсинок так много, что внутренняя поверхность кишечника кажется бархатистой. Поверхность каждой ворсинки покрыта однослойным эпителием, под которым расположены кровеносные сосуды. В них поступают продукты расщепления крахмала (глюкоза) и расщепления белков (аминокислоты). Продукты расщепления жиров (глицерин и жирные кислоты) поглощаются эпителием и превращаются в его клетках в жировые вещества, характерные для данного организма. Эти жировые вещества поступают в лимфатические сосуды, которые находятся в центре ворсинки. Глюкоза и аминокислоты, поступившие в кровь, направляются в печени. Жир, минуя печень, следует в жировые депо организма, например в подкожную клетчатку.

Печень и ее роль в организме

Кровеносные сосуды, отходящие от кишечника и желудка, поступают в воротную вену. Она несет кровь в печень – центральную химическую лабораторию организма. В ней венозная кровь, поступившая из кишечника, снова растекается по капиллярам. Из крови, находящейся в них, извлекаются и обезвреживаются вредные вещества. Из поступивших аминокислот отбираются вещества, нужные организму, а остальные либо теряют аммиак и превращаются в углеводы и жиры, либо используются для создания других аминокислот, недостающих организму. В печени синтезируются не все аминокислоты. Те из них, которые синтезироваться в организме не могут, называются незаменимыми, их недостаток в пище ведет к нарушениям обмена веществ. Печень задерживает разрушенные эритроциты. Содержащийся в них гемоглобин используется для выработки желчи. Ядовитые соли аммония, образующиеся в результате окисления, в печени преобразуются в мочевину - менее токсичное вещество, которое выделяется с мочой. Печень участвует в поддержании постоянства содержания глюкозы в крови. Если воротная вена приносит слишком много глюкозы, печень задерживает ее излишки и превращает их в нерастворимое соединение - животный крахмал гликоген. При недостатке глюкозы в крови гликоген печени преобразуется в глюкозу, которая поступает в кровь. Воротная вена может приносить в печень различное количество глюкозы, но в печеночную вену (а затем и во все клетки организма) поступает относительно постоянное количество глюкозы.

Толстый кишечник

Поскольку через мембрану клетки питательные вещества могут проникать лишь в растворенном виде, по ходу пищеварительного канала пища последовательно разбавляется водой. Она содержится в слюне, желудочном, поджелудочном и кишечном соках, а также в желчи. Главная функция толстой кишки состоит в том, чтобы отделить оставшуюся воду от непереваренных остатков пищи. Вода в толстой кишке всасывается в кровь, а непереваренные остатки попадают в прямую кишку и удаляются из организма. Место перехода тонкой кишки в толстую является началом слепой кишки. От нее отходит червеобразный отросток - аппендикс. У травоядных животных слепая кишка достигает большого размера. В ней поселяются микробы, разрушающие клетчатку, а также другие трудноперевариваемые вещества растительной пищи, и аппендикс играет в этом процессе важную роль. Для человека же в связи с иным характером питания эта функция аппендикса большого значения не имеет. Воспаление аппендикса - аппендицит. Он проявляется болью в правой половине живота (в нижнем углу) и повышением температуры тела. Необходимо немедленное обращение к врачу, так как из воспаленного аппендикса инфекция может попасть в брюшную полость и вызвать опасное для жизни воспаление - перитонит. До прихода врача больному нельзя давать слабительные, ставить на живот грелку, применять клизму и обезболивающие препараты. От еды следует воздерживаться до выяснения диагноза.

Нервно-гуморальная регуляция пищеварения

Нервная регуляция пищеварения происходит рефлекторно. Это удалось установить с помощью фистульной методики, которую применил И.П.Павлов. За данные работы он получил Нобелевскую премию. Фистула - искусственно созданное отверстие для выведения наружу продуктов, находящихся в полостных органах или железах. Так, для того чтобы исследовать выделения слюнной железы, И.П.Павлов выводил один из ее протоков наружу и собирал слюну. Это давало возможность получить ее в чистом виде и исследовать состав. Было выяснено, что слюна выделяется как при попадании пищи в ротовую полость, так и при ее виде, но при условии, если животному знаком вкус этой пищи. По предложению И.П.Павлова рефлексы были разделены на безусловные и условные. Безусловные рефлексы - врожденные рефлексы, свойственные всем особям данного вида. С возрастом они могут меняться, но по строго определенной программе, одинаковой для всех особей этого вида, Безусловные рефлексы – это реакция на жизненно важные события: пищу, опасность, боль и так далее. Условные рефлексы - это рефлексы, приобретенные в течении жизни. Они дают возможность организму приспособиться к меняющимся условиям, накапливать жизненный опыт. Опыты по фистульной методике показали, что раздражение вкусовых рецепторов вызывает секрецию не только слюны, но и желудочного сока. Поэтому пища, смешанная со слюной, попадает не в пустой желудок, а в желудок, уже подготовленный к ее приему, то есть наполненный пищеварительным соком. Это было показано И.П.Павловым в опытах с мнимым кормлением. Собаке перерезали пищевод и оба конца выводили наружу. Когда животное ело, пища вываливалась из отверстия в пищеводе. Содержимое желудка выводилось наружу с помощью специальной трубки. Несмотря на то, что в желудок пища не попадала, секреция желудочного сока все равно в нем происходила. Более того, если собака была голодна, то любой сигнал, связанный с едой, вызывал как отделение слюны, так и отделение желудочного сока. Это условно-рефлекторное отделение желудочного сока И.П.Павлов назвал аппетитным соком. Когда же пища попадает в желудок и растягивает его, пищевое возбуждение завершается и сменяется ощущением насыщения. Оно наступает раньше, чем пища всосется и кровь обогатится питательными веществами. Следовательно, существует тормозной рефлекс на наполнение желудка, предохраняющий от переедания.

Гуморальная регуляция пищеварения. После того, как питательные вещества всосутся в кровь, начинается гуморальное отделение желудочного сока. Среди питательных веществ имеются биологически активные вещества, которые, например, содержатся в овощных и мясных отварах. Продукты их расщепления через слизистую оболочку желудка всасываются в кровь. С током крови они попадают к железам желудка и те начинают усиленно выделять желудочный сок. Это позволяет обеспечить длительное сокоотделение: белки перевариваются медленно, иногда в течение 6 часов и более. Таким образом, желудочное сокоотделение регулируется как нервным, так и гуморальным путем.

Правила приема пищи

Правила приема пищи. Для полноценного усвоения питательных веществ необходимо, что пища имела привлекательный вид, приятный запах и вкус. Такая пища вызывает аппетит и способствует выделению пищеварительных соков. Отделению пищеварительных соков способствует, и постоянное время приема пищи. В начале еды полезно употреблять блюда, усиливающие сокоотделение, такие как салат, винегрет, бульон. Есть сладости не рекомендуется, так как они снижают аппетит. На пустой желудок вредно пить крепкий кофе и крепкий чай, поскольку содержащийся в них кофеин стимулирует отделение желудочного сока, что полезно лишь в случае, когда пища находится в желудке. Когда ее там нет, желудочный сок может раздражать стенку желудка. Пищу необходимо тщательно пережевывать. Тогда она лучше пропитается слюной, и в желудок не попадут грубые частицы, которые могут раздражать, а то и повредить слизистую оболочку. Кроме того, при еде наспех ухудшается отделение пищеварительных соков. Во время еды вредно отвлекаться, заниматься посторонними делами. Пища не должна быть слишком горячей. Слизистую оболочку пищевода и желудка могут раздражать горчица, перец, уксус, лук, если их употреблять в больших количествах. Эти вещества также действуют на печень и почки. Опасно для слизистой желудка и постоянное сухоядение, то есть питание преимущественно бутербродами – хлебом с маслом, сыром, колбасой без горячих блюд (супа, каши, вареных овощей). В пище обязательно должны содержаться вещества, стимулирующие моторику кишечника. Они способствуют своевременному удалению непереваренных остатков пищи. Таким действием обладают ржаной хлеб, капуста, свекла, морковь, салат, слива, а также молочные продукты: кефир, простокваша. Последний прием пищи должен быть не позже, чем за полтора часа до сна. В противном случае сон нарушается. Кроме того, еда на ночь способствует увеличению массы тела.

Кишечные инфекции и их предупреждение

Пища всегда должна быть свежей. Недоброкачественная пища обычно имеет неприятный запах, вид, цвет. Однако это происходит не всегда заметно. Нередко зараженная микробами пища не утрачивает своих внешних качеств и потому представляет опасность. Именно поэтому на различных продуктах указывается срок годности. Необходимо всегда обращать на него внимание. Следует проявлять осторожность с консервированными продуктами. Если консервная банка немного вздута, употреблять в пищу ее содержимое нельзя. «Бомбаж» возникает вследствие выделения газов, происходящего при разложении продукта микроорганизмами гниения или брожения. Среди них могут быть и смертельно опасные для человека виды, например бактерии ботулизма. Возбудители ботулизма живут в кишечнике крупного рогатого скота, свиней, лошадей, грызунов, не вызывая у них заболеваний. Попадая в почву вместе с навозом, они заражают овощи, грибы и другие продукты. Бактерии, вызывающие ботулизм, могут заражать водоемы и рыбу, находящуюся в них. Развиваются эти микробы при отсутствии воздуха (анаэробы), поэтому они легко выживают в наглухо закрытых сосудах: в консервных банках. Споры бактерий чрезмерно устойчивы. Они гибнут только после кипячения в течение нескольких часов. При консервировании в домашних условиях фруктов, грибов, рыбы в плотно закрытом сосуде без доступа воздуха эти споры могут прорасти и испортить продукт. Заболевание ботулизмом развивается обычно через 12-24 часа после приема зараженной пищи. Иногда признаки отравления могут проявиться раньше или позже этого срока. Болезнь начинается с головной боли, тошноты, рвоты, болей в животе. Температура тела обычно не поднимается. Через 1-2 суток наступает расстройство зрения, может быть паралич шейных и дыхательных мышц, что ведет к смерти.

Другой опасной болезнью является сальмонеллез. Наиболее часто заболевание происходит в летне-осеннее время. Источником инфекции чаще всего бывают домашняя птица, кошки, собаки, крупный и мелкий рогатый скот, а также больные люди и бактерионосители. Заражение происходит обычно через зараженные продукты – яйца, мясо, молоко, молочные продукты. Болезнь обычно начинается остро. Поднимается температура, возникают боли в животе, частый стул, тошнота и рвота. Болезнь длится несколько суток и очень ослабляет организм.

Очень опасна холера. Её возбудитель - холерный вибрион. Он хорошо сохраняется в воде, легко переносит холод, но плохо выдерживает нагревание. От хлорной извести или хлорамина вибрион погибает. Поэтому при угрозе эпидемии холеры рекомендуют тщательно кипятить воду, молоко, а перед едой споласкивать руки раствором хлорной извести или хлорамина, а потом тщательно мыть их чистой водой с мылом. Недопустимо мыть руки и ополаскивать овощи и фрукты водой, взятой из открытых водоемов, так как они могут быть заражены вибрионом. Для мытья надо использовать только кипяченую воду. В местах, где выявлен больной холерой, объявляется карантин. Санитарные службы выясняют источник заражения, ставят предупредительные знаки, запрещающие купаться в водоемах, где предполагается наличие холерного вибриона. Холера чаще всего проявляется через 2-3 суток после заражения. Проникнув в тонкую кишку, холерные вибрионы начинают размножаться и выделять яды, которые вызывают сильный понос (диарею), нередко с примесью крови. Затем начинается обильная рвота. Все это ведет к потере организмом воды и минеральных солей. Возникает обезвоживание организма, опасное для жизни. Нарушается работа сердца и почек. Затем появляются судороги, одышка. Спасти больного можно только в больнице, где ему вводят антибиотики и лечебную жидкость, компенсирующую потерю воды.

Дизентерия - тоже весьма заразное и опасное заболевание. Ею можно заболеть, съев зараженную пищу, выпив воду из сомнительного источника или вымыв в нем посуду, овощи или руки. Дизентерийная палочка поражает толстую кишку. Переносчиками инфекции могут быть мухи. Инкубационный период дизентерии длится 2-5 суток, после чего температура повышается до 38-39°С, появляются боли в мышцах и суставах, головная боль и схваткообразные боли в левой половине живота. Стул учащается, иногда он имеет неудержимый характер, в нем появляется слизь, иногда кровь. Возбудители кишечных инфекций в огромных количествах выходят из организма больных с непереваренными остатками пищи. Со сточными водами они могут попасть в колодцы и другие источники водоснабжения. Поэтому необходимо содержать в чистоте выгребные ямы, обрабатывать их хлорной известью и по мере их заполнения засыпать землей. Этот прием дает возможность предотвратить выход мух из личинок, которые живут и окукливаются в выгребных ямах.