Сущность пищеварения. Основные функции пищеварения его виды и типы. Методы изучения пищеварения. И.П. Павлов - создатель учения о пищеварении

Сущность пищеварения. Основные функции пищеварения его виды и типы. Методы изучения пищеварения. И.П. Павлов - создатель учения о пищеварении

Под пищеварением понимается совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечивающих обработку и превращение пищевых продуктов в простые химические соединения, способные усваиваться клетками организма.

Физические изменения пищи заключаются в механической ее обработке, размельчении, перемешивании и растворении под влиянием ферментов, содержащихся в соках пищеварительных желез. Ферменты расщепляют белки, жиры, углеводы до более простых химических соединений (аминокислоты, глицерин, жирные кислоты, моносахара). Вода, минеральные соли, витамины поступают в кровь в неизмененном виде.

В результате обработки пищевых продуктов организм животных и человека снабжается строительным (пластическим) материалом, который используется в процессе роста и воспроизведения клеток. Питательные вещества являются также источником энергии, покрывающим расходы организма. Типы пищеварения. Три типа: аутолитическое (ферменты уже есть в пище), симбионтное, собственное. У взрослого человека тип пищеварения - собственное, в котором выделяют внутриклеточное, внеклеточное (полостное, дистантное) и мембранное (пристеночное, контактное).

Функции желудочно-кишечного тракта. И.П. Разенков, один из учеников И.П. Павлова, выделил следующие функции желудочно-кишечного тракта: двигательную (моторную), секреторную (внешняя секреция), инкреторную (внутренняя секреция), экскреторную, всасывательную и функцию, связанную с деятельностью бактерий. Моторная, или двигательная, функция осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата и заключается в жевании, глотании, передвижении пищи по пищеварительному тракту и удалении из организма непереваренных остатков. Секреторная функция заключается в выработке железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного, поджелудочного, кишечного соков и желчи. Инкреторная функция связана с образованием в пищеварительном тракте ряда гормонов, которые оказывают специфическое воздействие на процесс пищеварения. Экскреторная функция пищеварительного аппарата обеспечивается выделением пищеварительными железами в полость желудочно-кишечного тракта продуктов обмена (например, мочевины, аммиака, желчных пигментов), воды, солей тяжелых металлов, лекарственных веществ, которые затем удаляются из организма. Всасывательная функция осуществляется слизистой оболочкой желудка и кишечника. В различных отделах желудочно-кишечного тракта имеется характерная для них бактериальная флора, которая оказывает существенное влияние на организм животных и человека.

И.П. Павлов — создатель учения о физиологии пищеварения

Конец XIX и начало XX столетия ознаменовались крупнейшими достижениями в области физиологии пищеварения. И.П. Павловым и его школой был разработан и широко внедрен в практику лабораторного эксперимента новый метод исследования пищеварительных процессов — метод хронических фистул. В классических опытах на здоровых собаках И.П. Павлов изучил основные закономерности деятельности различных отделов пищеварительного канала. Была дана подробная характеристика работы желудочно-кишечного тракта при приеме различных видов пищи, вскрыты особенности секреторного процесса и определены основные физиологические механизмы его регуляции.

Результаты исследований И.П. Павлова по физиологии пищеварения обобщены в его книге «Лекции о работе главных пищеварительных желез», изданной в 1897 г. В 1904 г. И.П. Павлову за его работы по физиологии пищеварения была присуждена Нобелевская премия.

Процесс пищеварения происходит в полости рта, желудке, двенадцатиперстной кишке, тонком и толстом кишечнике.

 

Пищеварение в полоти рта. Приём корма и жидкости с/х животными. Жевание. Механизм секреции слюны. Состав и свойства слюны у различных видов животных. Регуляция слюноотделения. Значение слюны в пищеварении у жвачных.

К чувству голода близко, но более выражено и ощущение жажды, связанное с уменьшением поступления воды в организм или с большой ее потерей вследствие усиленного потоотделения или избыточного приема минеральных веществ. При этом наблюдается сухость в ротовой полости, снижение уровня соливации, диуреза, потоотделения. При более значительном дефиците воды в организме наступают нарушения многих жизненно–важных функций.

Механизм возникновения чувства жажды многообразен. Он связан с возбуждением осморецепторных клеток гипоталамуса, где располагается центр, регулирующий водный обмен, а также возбуждением разнообразных рецепторов пищеварительной и других систем организма. С приемом воды ощущение жажды проходит.

Прием корма. В отыскивании, оценке качества и в самом механизме приема корма у животных много общего, но имеются и некоторые видовые особенности. Животные отыскивают корм и определяют его пищевую пригодность с участием органов зрения, обоняния, осязания, вкуса. Лошади, мелкий рогатый скот принимают корм главным образом хорошо подвижными губами и отрывают его резцами; крупный рогатый скот, свиньи — языком, губами; плотоядные — резцами и клыками; птицы — клювом. Питье воды происходит путем погружения в нее губной щели с последующим насасыванием движениями щек и языка. Плотоядные воду и жидкий корм лакают, птицы захватывают воду клювом, запрокидывают голову, чем облегчают ее заглатывание. Прием корма — акт произвольный и осуществляется по принципу цепных рефлексов, когда конец одного рефлекса является началом другого.

Жевание осуществляется разнообразными движениями нижней челюсти, благодаря чему корм измельчается, дробится, перетирается. В результате этого увеличивается его поверхность, он хорошо увлажняется слюной и становится доступным для проглатывания. Лошади и свиньи тщательно жуют корм, жвачные животные — поверхностно, поэтому они могут заглатывать разнообразные посторонние предметы. Этому способствует также низкая тактильная чувствительность слизистой оболочки ротовой полости. Количество затраченных жевательных движений у животных зависит от вида корма и технологии его приготовления.

Жевание — акт рефлекторный, но произвольный. Возникшее от раздражения кормом рецепторов ротовой полости возбуждение по афферентным нервам (язычная ветвь тройничного нерва, языкоглоточный нерв, верхнегортанная веточка блуждающего нерва) передается в центр жевания продолговатого мозга. От него возбуждение по эфферентным волокнам тройничного, лицевого и подъязычного нервов поступает к жевательным мышцам и за счет их сокращения происходит акт жевания. С измельчением грубых частиц корма раздражение рецепторов ротовой полости уменьшается, в результате чего частота жевательных движений и их сила становятся более слабыми и направлены они теперь, главным образом, на формирование пищевого кома и подготовку его к глотанию. Высшие центры жевания располагаются в гипоталамусе и в моторной зоне коры головного мозга.

Слюна является секретом трех пар слюнных желез. Она представляет собой водянисто–вязкую, мутноватую, слегка аполесцирующую на свету жидкость слабощелочной или щелочной реакции (рН 7,2—8,5). Слюна содержит 98 —99,5 % воды. В состав минеральной части входят натрий, калий, кальций, магний, хлориды, карбонаты, сульфаты. К органическим веществам слюны относятся глюкопротеид — муцин, белки (альбумины, глобулины, аминокислоты), азотсодержащие вещества (мочевина, мочевая кислота), ферменты лизоцим (мурамидаза), альфа–амилаза и мальтаза. В незначительных количествах могут быть и другие ферменты — протеазы, пептидазы, фосфатазы, липазы. Слюна — это результат активной секреторной деятельности железистых клеток, которые получают для ее образования из крови воду, минеральные и другие необходимые вещества.

Непрерывное выделение слюны и поступление ее в рубец необходимы для осуществления биотических про­цессов в преджелудках. Образование щелочной слюны обусловлено и регу­лируется процессами, протекающими в рубце (кислотность, давление и др.). В свою очередь, пищеварение в рубце во многом зависит от поступления в него слюны. Буферные свой­ства секрета слюнных желез, особен­но наличие карбонатов и фосфатов, способствуют нейтрализации кислот брожения и образованию солей жир­ных кислот. Эти кислоты так же, как и свободные кислоты, являются ко­нечным продуктом ферментации в преджелудках и легко всасываются.

 

Всасывание. Механизмы всасывания. Всасывание продуктов расщепления углеводов, белков и липидов. Всасывание воды и минеральных веществ в различных отделах пищеварительного тракта. Регуляция процессов всасывания

Для всасывания микромолекул - продуктов гидролиза питательных веществ, электролитов, лекарственных препаратов используются несколько видов транспортных механизмов:

1. Пассивный транспорт, включающий в себя диффузию, фильтрацию и осмос.

Диффузия основана на градиенте концентрации веществ в полости кишечника, в крови или лимфе. Путем диффузии через слизистую оболочку кишечника переносятся вода, аскорбиновая кислота, пиридоксин, рибофлавин и многие лекарственные препараты.

Фильтрация основана на градиенте гидростатического давления. Так, повышение внутрикишечного давления до 8-10 мм рт.ст. увеличивает в 2 раза скорость всасывания из тонкой кишки раствора поваренной соли. Способствует всасыванию увеличение моторики кишечника.

Переходу веществ через полупроницаемую мембрану энтероцитов помогают осмотические силы. Если в желудочно-кишечный тракт ввести гипертонический раствор какой-либо соли (поваренной, английской и т.д.), то по законам осмоса жидкость из крови и окружающих тканей, т.е. из изотонической среды, будет всасываться в сторону гипертонического раствора, т.е. в кишечник, и оказывать очищающее действие. На этом основано действие солевых слабительных. По осмотическому градиенту всасываются вода, электролиты.

2.Облегченная диффузия осуществляется также по градиенту концентрации веществ, но с помощью особых мембранных переносчиков, без затраты энергии и быстрее, чем простая диффузия. Так, с помощью облегченной диффузии переносится фруктоза.

3.Активный транспорт осуществляется против электрохимического градиента даже при низкой концентрации этого вещества в просвете кишечника, при участии переносчика и требует затраты энергии. В качестве переносчика - транспортера чаще всего используется Na+, с помощью которого всасываются такие вещества, как глюкоза, галактоза, свободные аминокислоты, соли желчных кислот, билирубин, некоторые ди- и трипептиды.

Путем активного транспорта всасываются также витамин В12, ионы кальция. Активный транспорт крайне специфичен и может угнетаться веществами, имеющими химическое сходство с субстратом.

Тормозится активный транспорт при низкой температуре и недостатке кислорода. На процесс всасывания влияет рН среды. Оптимальная рН для всасывания - нейтральная. Многие вещества могут всасываться при участии как активного, так и пассивного транспорта. Все зависит от концентрации вещества. При низкой концентрации преобладает активный транспорт, а при высокой - пассивный.

Некоторые высокомолекулярные вещества транспортируются путем эндоцитоза (пиноцитоза и фагоцитоза). Этот механизм заключается в том, что мембрана энтероцита окружает всасываемое вещество с образованием пузырька, который погружается в цитоплазму, а затем переходит к базальной поверхности клетки, где заключенное в пузырек вещество выбрасывается из энтероцита. Этот вид транспорта имеет значение при переносе у новорожденного белков, иммуноглобулинов, витаминов, ферментов грудного молока.

Некоторые вещества, например, вода, электролиты, антитела, аллергены могут проходить через межклеточные пространства. Такой вид транспорта называется персорбцией.

Белки всасываются в виде аминокислот и полипептидов. Углеводы - в виде моносахаридов. Жиры - глицерин и жирные кислоты. В ротовой полости всасывание почти не происходит, т. к корм здесь находится не долго. В желудке всасываются вода, глюкоза, аминокислоты, в небольшом кол-ве минеральные в-ва, т. к в желудке происходит выделение сока из протоков желёз в его полость, и поэтому всасывание против тока жидкости затрудняется. В преджелудках жвачных идёт интенсивное всасывание. Всасывательная поверхность их слизистой велика, т. к покрыта большим кол-вом ворсинок. В книжке всасывательная поверхность увеличена за счёт листочков. В преджелудках всасываются вода, глюкоза, аминокислоты, ЛЖК, растворы минеральных солей. Всасывание зависит от интенсивности процессов переваривание корма. В 12-пёрстной кишке размеры всасывания малы, кишка тонкая, и в ней мала всасывающая поверхность. Самое интенсивное всасывание происходит в тонком кишечнике, она образует много складок, есть большое число ворсинок. По направлению к толстой кишке кол-во их уменьшается. Ворсинки покрыты каёмчатым эпителием. Имеются микроворсинки, кот значительно увеличивают всасывающую поверхность. Всасываются минеральные в-ва, глюкоза, аминокислоты, кальций, натрий, железо. В 12-пёрстной кишке в основном - углеводы, минеральные в-ва и витамины. Всасывание пит в-в происходит и в толстых кишках, но оно невелико, т. к большая часть из них всасывается раньше. Всасываются ЛЖК и вода. Гуморальная регуляция происходит за счет гормона желудочно-кишечного тракта вилликинина. Он вырабатывается в двенадцатиперстной кишке и стимулирует движение ворсинок. На интенсивность всасывания также оказывают воздействие секретин, гастрин, холецистокинин-панкреозинин. Не последнюю роль играют гормоны желез внутренней секреции. Так, инсулин стимулирует, а адреналин тормозит транспортную активность. Среди биологически активных веществ серотонин и гистамин обеспечивают всасывание.

Рефлекторный механизм основан на принципах безусловного рефлекса, т. е. стимуляция и угнетение процессов происходят с помощью парасимпатического и симпатического отделов вегетативной нервной системы.

Таким образом, регуляция процессов всасывания осуществляется с помощью рефлекторных, гуморальных и местных механизмов.

 

Сущность пищеварения. Основные функции пищеварения его виды и типы. Методы изучения пищеварения. И.П. Павлов - создатель учения о пищеварении

Под пищеварением понимается совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечивающих обработку и превращение пищевых продуктов в простые химические соединения, способные усваиваться клетками организма.

Физические изменения пищи заключаются в механической ее обработке, размельчении, перемешивании и растворении под влиянием ферментов, содержащихся в соках пищеварительных желез. Ферменты расщепляют белки, жиры, углеводы до более простых химических соединений (аминокислоты, глицерин, жирные кислоты, моносахара). Вода, минеральные соли, витамины поступают в кровь в неизмененном виде.

В результате обработки пищевых продуктов организм животных и человека снабжается строительным (пластическим) материалом, который используется в процессе роста и воспроизведения клеток. Питательные вещества являются также источником энергии, покрывающим расходы организма. Типы пищеварения. Три типа: аутолитическое (ферменты уже есть в пище), симбионтное, собственное. У взрослого человека тип пищеварения - собственное, в котором выделяют внутриклеточное, внеклеточное (полостное, дистантное) и мембранное (пристеночное, контактное).

Функции желудочно-кишечного тракта. И.П. Разенков, один из учеников И.П. Павлова, выделил следующие функции желудочно-кишечного тракта: двигательную (моторную), секреторную (внешняя секреция), инкреторную (внутренняя секреция), экскреторную, всасывательную и функцию, связанную с деятельностью бактерий. Моторная, или двигательная, функция осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата и заключается в жевании, глотании, передвижении пищи по пищеварительному тракту и удалении из организма непереваренных остатков. Секреторная функция заключается в выработке железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного, поджелудочного, кишечного соков и желчи. Инкреторная функция связана с образованием в пищеварительном тракте ряда гормонов, которые оказывают специфическое воздействие на процесс пищеварения. Экскреторная функция пищеварительного аппарата обеспечивается выделением пищеварительными железами в полость желудочно-кишечного тракта продуктов обмена (например, мочевины, аммиака, желчных пигментов), воды, солей тяжелых металлов, лекарственных веществ, которые затем удаляются из организма. Всасывательная функция осуществляется слизистой оболочкой желудка и кишечника. В различных отделах желудочно-кишечного тракта имеется характерная для них бактериальная флора, которая оказывает существенное влияние на организм животных и человека.

И.П. Павлов — создатель учения о физиологии пищеварения

Конец XIX и начало XX столетия ознаменовались крупнейшими достижениями в области физиологии пищеварения. И.П. Павловым и его школой был разработан и широко внедрен в практику лабораторного эксперимента новый метод исследования пищеварительных процессов — метод хронических фистул. В классических опытах на здоровых собаках И.П. Павлов изучил основные закономерности деятельности различных отделов пищеварительного канала. Была дана подробная характеристика работы желудочно-кишечного тракта при приеме различных видов пищи, вскрыты особенности секреторного процесса и определены основные физиологические механизмы его регуляции.

Результаты исследований И.П. Павлова по физиологии пищеварения обобщены в его книге «Лекции о работе главных пищеварительных желез», изданной в 1897 г. В 1904 г. И.П. Павлову за его работы по физиологии пищеварения была присуждена Нобелевская премия.

Процесс пищеварения происходит в полости рта, желудке, двенадцатиперстной кишке, тонком и толстом кишечнике.

 

Пищеварение в полоти рта. Приём корма и жидкости с/х животными. Жевание. Механизм секреции слюны. Состав и свойства слюны у различных видов животных. Регуляция слюноотделения. Значение слюны в пищеварении у жвачных.

К чувству голода близко, но более выражено и ощущение жажды, связанное с уменьшением поступления воды в организм или с большой ее потерей вследствие усиленного потоотделения или избыточного приема минеральных веществ. При этом наблюдается сухость в ротовой полости, снижение уровня соливации, диуреза, потоотделения. При более значительном дефиците воды в организме наступают нарушения многих жизненно–важных функций.

Механизм возникновения чувства жажды многообразен. Он связан с возбуждением осморецепторных клеток гипоталамуса, где располагается центр, регулирующий водный обмен, а также возбуждением разнообразных рецепторов пищеварительной и других систем организма. С приемом воды ощущение жажды проходит.

Прием корма. В отыскивании, оценке качества и в самом механизме приема корма у животных много общего, но имеются и некоторые видовые особенности. Животные отыскивают корм и определяют его пищевую пригодность с участием органов зрения, обоняния, осязания, вкуса. Лошади, мелкий рогатый скот принимают корм главным образом хорошо подвижными губами и отрывают его резцами; крупный рогатый скот, свиньи — языком, губами; плотоядные — резцами и клыками; птицы — клювом. Питье воды происходит путем погружения в нее губной щели с последующим насасыванием движениями щек и языка. Плотоядные воду и жидкий корм лакают, птицы захватывают воду клювом, запрокидывают голову, чем облегчают ее заглатывание. Прием корма — акт произвольный и осуществляется по принципу цепных рефлексов, когда конец одного рефлекса является началом другого.

Жевание осуществляется разнообразными движениями нижней челюсти, благодаря чему корм измельчается, дробится, перетирается. В результате этого увеличивается его поверхность, он хорошо увлажняется слюной и становится доступным для проглатывания. Лошади и свиньи тщательно жуют корм, жвачные животные — поверхностно, поэтому они могут заглатывать разнообразные посторонние предметы. Этому способствует также низкая тактильная чувствительность слизистой оболочки ротовой полости. Количество затраченных жевательных движений у животных зависит от вида корма и технологии его приготовления.

Жевание — акт рефлекторный, но произвольный. Возникшее от раздражения кормом рецепторов ротовой полости возбуждение по афферентным нервам (язычная ветвь тройничного нерва, языкоглоточный нерв, верхнегортанная веточка блуждающего нерва) передается в центр жевания продолговатого мозга. От него возбуждение по эфферентным волокнам тройничного, лицевого и подъязычного нервов поступает к жевательным мышцам и за счет их сокращения происходит акт жевания. С измельчением грубых частиц корма раздражение рецепторов ротовой полости уменьшается, в результате чего частота жевательных движений и их сила становятся более слабыми и направлены они теперь, главным образом, на формирование пищевого кома и подготовку его к глотанию. Высшие центры жевания располагаются в гипоталамусе и в моторной зоне коры головного мозга.

Слюна является секретом трех пар слюнных желез. Она представляет собой водянисто–вязкую, мутноватую, слегка аполесцирующую на свету жидкость слабощелочной или щелочной реакции (рН 7,2—8,5). Слюна содержит 98 —99,5 % воды. В состав минеральной части входят натрий, калий, кальций, магний, хлориды, карбонаты, сульфаты. К органическим веществам слюны относятся глюкопротеид — муцин, белки (альбумины, глобулины, аминокислоты), азотсодержащие вещества (мочевина, мочевая кислота), ферменты лизоцим (мурамидаза), альфа–амилаза и мальтаза. В незначительных количествах могут быть и другие ферменты — протеазы, пептидазы, фосфатазы, липазы. Слюна — это результат активной секреторной деятельности железистых клеток, которые получают для ее образования из крови воду, минеральные и другие необходимые вещества.

Непрерывное выделение слюны и поступление ее в рубец необходимы для осуществления биотических про­цессов в преджелудках. Образование щелочной слюны обусловлено и регу­лируется процессами, протекающими в рубце (кислотность, давление и др.). В свою очередь, пищеварение в рубце во многом зависит от поступления в него слюны. Буферные свой­ства секрета слюнных желез, особен­но наличие карбонатов и фосфатов, способствуют нейтрализации кислот брожения и образованию солей жир­ных кислот. Эти кислоты так же, как и свободные кислоты, являются ко­нечным продуктом ферментации в преджелудках и легко всасываются.