Анатомія і фізіологія людини

План:

1.       Загальна характеристика.

2.       Травлення у ротовій порожнині.

3.       Травлення у шлунку.

4.       Травлення у кишках.

 

1.     Загальна характеристика.

Система травлення – це сукупність виконавчих структур (органи травного тракту та травні залози та апарату регуляції (нервова і гуморальна), які забезпечують процеси гідролізу поживних речовин (білків, жирів, вуглеводів) та їх всмоктування у кров та лімфу для транспортування до клітин відповідно до потреб організму.

Система травлення здійснює наступні функції:

-       Моторна - м’язові структури, що забезпечують процеси ссання, жування, ковтання та просування по травному каналу;

-       Секреторна функція, яку виконують слинні, шлункові залози та підшлункова залози, печінка, кишки з травними ферментами;

-       Всмоктувальна – епітеліальні структури слизової оболонки травного тракту.

Продукти гідролізу жирів, білків та вуглеводів є джерелами енергії в клітинах організму для виконання фізіологічних функцій. Інформація про стан насичення або голоду регулюється мотиваційними центрами гіпоталамусу.

 

2.     Травлення у ротовій порожнині.

Ротова порожнина є першим відділом травного каналу, де відбувається ряд процесів:

1.       Сигналізація від смакових рецепторів йде до ЦНС, яка визначає смакові якості і придатність їжі до вживання, що відбувається за рахунок інших сенсорних систем:зорової, нюхової, загальної чутливості ротової порожнини.

2.       Процеси жування (подрібнення та перемішування їжі).

3.       Рефлекторне виділення слини слинними залозами,  що забезпечує зволоження та ослизнення сухої їжі, початковий гідроліз вуглеводів під впливом ферменту альфа-амілази, захист слизової оболонки від пошкодження, антикарієсні властивості, формування харчової грудки.

4.       Рефлекторна сигналізація до шлунку і підшлункової залози, печінки про надходження їжі і необхідність виділення ними травних соків длія подальшого перетравлювання речовин у шлунку і 120пілй кишці.

5.       Процес ковтання – перехід харчової грудки з ротової порожнини у шлунок.

Смакова сенсорна система (смаковий аналізатор за І.П.Павловим) – це функціональна структура, яка забезпечує отримання інформації  про подразники, що діють на смакові рецептори порожнин рота і формують смакові відчуття. Значення смокового аналізатора у забезпеченні сприйняття та аналізі інформації про надходження речовин у ротову порожнину та формування смокового відчуття, що здійснюється за рахунок смакових рецепторів, які містяться у різних ділянках язика і забезпечують відчуття солоного, солодкого, гіркого та кислого. Солоне і кисле  сприймається боковими поверхнями язика, солодке – кінчиком, гірке – коренем язика. Крім смакових рецепторів, у ротовій порожнині є тактильні, температурні,больові, пропріорецептори, які реагують на об’єм та якість їжі.

 Секреторну функцію слинних залоз  виконують привушні залози (до 60 % - серозний секрет), підщелепні (25-30%) та під’язикові  (10-15 %)- муцин. За добу слинними залозами утворюється 0,8 – 2,0 л слини, яка містить воду, електроліти, білки, ферменти, муцин, захисні фактори, інсуліноподібний білок, паротин.

Захиснми факторами слини є:

-         Лізоцим;

-         Секреторні імуноглобуліни;

-         Пероксидази і тіоціанати як бактерицидні  ферменти.

Механізм утворення слини – це результат активної функції секреторних клітин. В ацинарних клітинах залоз утворюється первинна слина, яка складається з амінокислот, глюкози, води солей тощо. Рідка частина слини утворюється протоковими клітинами. При проходженні слини по протоках в ній міняється іонний склад – зменшується кількість натрію та хлору, а збільшується кількість іонів калію та  бікарбонатів. Реабсорбція іонів натрію і секреція іонів калію регулюється альдостероном, як у нирках. Таким чином утворюється вторинна слина, яка виділяється в ротову порожнину. Слиноутворення залежить від кровотоку в залозі та метаболітів, особливо кінінів, що викликають місцеве розширення судин, збільшення секреції. У відповідь на різні подразники виділяється різна кількість слини з різним складом.

Іннервація слинних залоз здійснюється парасимпатичними від ядр черепних нервів довгастого мозку (9 та 7 пари) та симпатичними нервами, від бічних рогів 2-4 грудних сегментів, через шийний ганглій. Регуляція слиновиділення здійснюється рефлекторно на запах та вигляд їжі (умовний рефлекс) та під час подразнення язика, слизової ротової порожнини (безумовний рефлекс).

Жування – це складнорефлекторний процес переміщення щелеп відносно одна одної для подрібнення їжі у ротовій порожнині.

Жувальний цикл має фази:

-         розкривання ротової порожнини;

-         закривання ротової порожнини;

-         жування при закритій ротовій порожнині.

Регуляція жування здійснюється як довільно, так і завдяки безумовним рефлексам, рефлекторні дуги яких замикаються на рівні стовбура мозку. Під час жування відбувається:

- подрібнення їжі, формування харчової грудки та ковтання.

- руйнування оболонки клітковини овочів та фруктів.

- збільшення поверхні контакту їжі зі слиною та травними ферментами.

- подразнення смакових, тактильних, а потім і нюхових рецепторів.

- рефлекторний запуск секреції слини та інших травних соків.

Механізм жування пов'язаний з центральним генератором жувального центру з комплексом центральних структур: кора, базальні ядра, гіпоталамус, червоні ядра, ретикулярна формація і мозочок, які отримують інформацію від лицевого, трійчастого, язико-глоткового та під’язикового нервів.Запуск відповідних програм здійснюється асоціативними (лобні, скроневі) та моторними зонами кори, базальними ядрами, що впливають  на центри стовбура мозку.

Ковтання – це рефлекторний процес переміщення харчової грудки з ротової порожнини до шлунка, який здійснюється у 3 фази:

1.     – ротова – рефлекторне переміщення харчової грудки та корінь язика;

2.     – глоткова мимовільна фаза – закриття носоглотки,скорочення мязів гортані з її закриттям;  скорочення м’язів глотки, які просувають харчову грудку до стравоходу;

3.      – стравохідна мимовільна фаза – переміщення харчової грудки у шлунок: розслаблення, а потім верхнього стравохідного сфінктера, щоб харчова грудка могла потрапити у стравохід та не повернутися; первинна перистальтика, яка сприяє руху грудки у дистальному напрямку і вторинна перистальтика, якщо у стравоході залишилася їжа.

4.     Розслаблення нижнього стравохідного сфінктера – їжа потрапляє у шлунок.тривалість проходження їжі стравоходом становить 8-9 с. рідка їжа проходить за 1-2 с.

 

3.Травлення у шлунку.

Шлунок – порожнистий м’язовий  орган, у якому їжа перемішується з шлунковим соком, який виробляється залозами шлунку. Його місткість 3 л. Під впливом ферментів у шлунку починається гідроліз білків, що підвищує дію протеолітичних ферментів у подальших відділах травного тракту. Секреторні залози шлунку (трубчасті) за добу продукують біля 2 л шлункового соку.  Виділяють наступні секреторні відділи шлунку:

-       Кардіальний;

-       Фундальний з секреторними залозами, що мають 3 види клітин: парієтальні, головні, слизові. Головні секретують пепсинА, пепсин В, гастриксин, ренін. Парієтальні – соляну кислоту, яка перетворює проферменти пепсиноген на пепсин, гідролізуючи білки до коротко ланцюгових пептидів; фактор Касла ( для всмоктування вітаміну В ₁₂ та інтестинальний гормон. Слизові – виділяють слиз. Пілоричний – продукує слиз та пепсиногени. Соляна кислота впливає на процеси травлення, а саме:

-       Створює оптимальні умови для дії пепсину;

-       Активує  перетворення пепсиногену в пепсин;

-       Сприяє набуханню білків;

-       Діє як бактерицидна речовина;

-       Сприяє евакуації вмісту шлунку;

-       Активує секретин.

Секрецію соляної кислоти підвищують парасимпатичні волокна блукаючого нерва (медіатор ацетилхолін); гістамін - тканинний гормон; настриг – справжній гормон - продукується у пілоричному відділі шлунку (медіатором є гастрит-релізінг-пептид). Сповільнюють  секрецію соляної кислоти гормони, що синтезуються у тонкому кишківнику: соматостатин, секретин, халецистокінін-панкреозимін, шлунковий інгібуючий пептид.

Регуляція шлункової секреції здійснюється нервово-гуморальним механізмом у три фази:

1 – мозкова ( умовні рефлекси на умовні подразники) – інформація йде у кірковий харчовий центр. Мигдалеподібне тіло та гапоталамічний центр апетиту, далі – у довгастий мозок через моторні ядра блукаючого нерва до шлункових залоз.

2 – шлункова фаза – при потраплянні їжі у шлунок, при стимуляції механо, хемо і тактильних рецепторів виникають а) ваго-вагальний рефлекс для виділення секрету; б) місцевий периферичний рефлекс – подразнення слизової оболонки їжею;в) гастрино-гістаміновий механізм – під впливм екстрактивних речовин. Здійснюється збуджуючий вплив на секреторні клітини, що сприяє збільшенню продукції шлункових секретів.

3 – кишкова фаза пов’язана з надходженням ще не досить перетравленого хімусу у дванадцятипалу кишку і розвитком безумовного дуодено-гастрального (ваго-вагального) рефлексу з виділенням невеликої кількості гастрину, що також підвищує секрецію шлункового соку.

Моторна функція шлунку, тобто рухова, має етапи регуляції:

-       «рецептивне розслаблення» щлунка – пристосування шлунка до надходження в нього їжі.

-       Перемішування вмісту шлунка завдяки скороченню м’язів дистального відділу ;

-       Евакуація вмісту зі шлунка за рахунок рефлекторних  скорочень антрального та пілоричного відділів, завдяки чому хімус надходить у 12-палу кишку. Час евакуації хімусу з шлунку становить 6-10 годин.

Голодні скорочення виникають через кожні 90 хвилин при порожньому шлунку завдяки пейсмекерній активності міозитів, які утворюють мігруючий моторний комплекс, головним регулятором якого є поліпептид мотилін, стимулюючий скорочення гладкої мускулатури шлунка та кишки.

 

4.Травлення у кишках.

 Травлення  у дванадцятіпалій кишці.

Дванадцятипала кишка - орган, в який впадають протоки підшлункової залози та печінки. Підшлункова залоза – це екзокринно-ендокринний орган. Екзокринна частина  формує травний секрет (панкреатичний – до 1,5 – 2 л/ доба), що виділяється у 12-палу кишку і разом з жовчю та кишковим соком нейтралізує дію соляної кислоти, а ендокринна – виділяє гормони,основним з них є інсулін. У панкреатичному вмісті є протеолітичні ферменти,. Амінокислоти,  політичні та амілолітичні ферменти та бікарбонати. Секреція підшлункового соку  проходить з фази:

-         Головна  (мозкова)  завдяки безумовним рефлексам (2-3 хв) з великою кількістю ферментів та гідрокарбонатів;

-         Шлункова фаза – секреція підшлункового соку за безумовними рефлексами (подразнення рецепторів шлунку);

-         Кишкова фаза завдяки рецепторам 12-палої кишки та безумовним рефлексам. Вона ж найактивнішою.

Регуляція підшлункової залози здійснюється гормонами : секретином, холецистокініном- панкреазиміном,гастрином, ацетилхоліном. Проте дія парасимпатичних нервів вагуса є найбільш важливою. Інгібіторами секреції шлункового соку є соматостатин та панкреатичний поліпептид.

Секреція жовчі здійснюється гепатоцитами печінки безперервно. Жовч потрапляє у 12-палу кишку періодично під час травлення через відкриту протоку при розслабленому сфінктері Одді. Сфінктери Люткенса (у шийці жовчного міхура), сфінктер Міріцці (злиття правої та лівої печінкових проток регулює надходження жовчі до жовчного міхура), сфінктер Одді перешкоджає надходженню жовчі у між травневий період, запобігає рефлексу вмісту дуоденум у панкреатобіліарну систему. У склад жовчі входять: вода, солі жовчних кислот (емульгують жири, сприяють всмоктуванню жирних кислот і моно гліцеридів), жовчні пігменти (білірубін та білівердин) – продукти розпаду гемоглобіну, гідрокарбонати. Регуляція секреції жовчі здійснюється нервово-гуморальним механізмом. Стимулюють виділення жовчі парасимпатичні волокна блукаючого нерва, секретин та жовчі кислоти та їх солі. Виділення жовчі у кишку відбувається  завдяки наявності сфінктерів, їх розслабленню та скороченню жовчного міхура. Гальмує жовчоутворення симпатична нервова система.

Травлення у тонкій кишці.

У кишках відбувається три процеси: секреція травних соків, всмоктування поживних речовин та переміщення хімусу травним каналом.

 Скорочення кишки виникають завдяки пейсмекерній активності міозитів тонкої кишки, які здійснюють перистальтичні та ритмічні, маятникоподібні та тонічні скорочення. Регуляція роботи кишки відбувається за рефлекторним та гуморальним механізмом (медіатор ацетилхолін, речовина Р та ін..), які викликають скорочення. У тонку кишку, окрім панкреатичного соку та жовчі, надходить кишковий сік, який декретується кишковими та дуоденальними залозами. Слизова оболонка тонкої кишки має складки, крипти та ворсинки завдяки чому її площа збільшується у 3-4 рази, а завдяки ворсинкам – у 20 разів. Кожна ворсинка має  багату кровоносну систему, лімфатичний капіляр та гладком’язові клітини, які забезпечують її скорочення. Секреція кишкового соку здійснюється за голокриновим типом. Коли з верхівки ворсинки у просвіт кишки вивільнюється фермент. До таких ферментів належать: ентерокіназа, амінопептидаза, дипептидази, мальтоза, лактаза, сахараза, α-декстриназа, тригалаза, нуклеаза та кишечка ліпаза. У  тонкій кишці здійснюється порожнинне травлення (гідроліз поживних речовин – білків, жирів, вуглеводів, який здійснюється під впливом ферментів травних секретів у порожнині кишки) та мембранне або пристінкове травлення – це гідроліз олігосахаридів, малих пептидів, ліпідів, що відбувається завдяки адсорбції ферментів (мальтоза, амілаза, лужна фосфатаза, пептид аза, ліпаза).

Всмоктування вуглеводів відбувається у вигляді моносахаридів за механізмом активного транспорту та полегшеної дифузії. Всмоктування білків у вигляді амінокислот, дипептидів, три пептидів шляхом активного транспорту через апікальну мембрану. Всмоктування ліпідів після емульгації солями жовчних кислот і гідролізу панкреатичною ліпазою – у вигляді жирних кислот, моно гліцеридів, холестеролу. Всмоктування іонів натрію відбувається за електрохімічним градієнтом через апікальну мембрану завдяки дифузії, поєднаному транспорту, котранспорту разом з іонами хлору та в обмін на іони водню. Всмоктування іонів калію здійснюється пасивно  через міжклітинні з’єднання. Іони кальцію всмоктуються завдяки кальцієвим насосам та в обмінна іони натрію.  Вода входить за осмотичним градієнтом за транспортом осмотично активних речовин. Залізо всмоктується у вигляді гема або вільного Fe²⁺ . Всмоктування вітамінів відбувається: жиророзчинні (А,Д,Е,К) разом з ліпідами, водорозчинні  разом з іонами натрію, вітамін В₁₂ – через внутрішній фактор Касла.

Товста кишка.

Товста кишка скорочується таким самим чином, як і тонка. Скороченню м’язів товстої  кишки сприяють: завершення всмоктування води й електролітів та виведення фекальних мас із товстої кишки. Регуляція  скорочення товстої кишки здійснюється завдяки мета симпатичним рефлексам та гуморальній регуляції (холецистокінін, гастрит тощо), а також відіграє роль кількість клітковини у їжі (моторика знижена при малій її кількості).

 Товста кишка виконує функції:

-            Місце перебування мікроорганізмів (Захист від патогенних мікроорганізмів);

-             Синтез низки вітамінів. У товстій кишці містяться целюлозо бактерії, які здійснюють гідроліз клітковини  рослинної їжі. Тут відбувається гниття білків (при уповільненому русі хімусу), що призводить до утворення шкідливих речовин, які можуть всмоктуючись, спричиняти інтоксикацію організму. Всмоктування води у товстій кишці відбувається за осмотичним градієнтом з формуванням калових мас. Якщо води надлишок, виникає діарея. У товстій кишці всмоктуються іони калію, натрію та НСО_3.

Механізм дефекації починається з розширення каловими масами ампули прямої кишки під час подразнення механорецепторів. Аферентна інформація йде до спінальних та церебральних нервових центрів, які контролюють діяльність внутрішнього анального сфінктера, який іннервується аксонами рухових нейронів крижового відділу спинного мозку і знаходиться під контролем кори великого мозку. Парасимпатичні нервові волокна у складі тазового нерва знижують тонус сфінктерів, посилюють рухову активність прямої кишки, а симпатичні  підвищують тонус сфінктерів. Таким чином, акт дефекації – це спінальний рефлекс, який контролюється як корою та гіпоталамусом, так і периферичною нервовою системою.

 Система живлення – це сукупність виконавчих структур і апарату регуляції, які забезпечують сталість параметрів концентрації поживних речовин у внутрішньому середовищі організму. Виконавчими структурами є:

-         депо поживних речовин;

-         система формування харчової поведінки, пошуку та вживання їжі;

-         система травлення забезпечує гідроліз поживних речовин, які всмоктуються у внутрішнє середовище.

Система живлення контролюється ЦНС. Гіпоталамус отримує сигнали від рецепторів шлунка і 12-палої кишки, реєструє концентрацію амінокислот, глюкози та жирних кислот, а центри голоду та насичення мстять рецептори для нейромедіаторів та гормонів, що стимулюють (нейропептид Y,меланін-концентруючий гормон,галанін, глутамат, кортизол,грелін – гормон голоду, що утворюється у шлунку), або пригнічують харчову поведінку (холецистокінін, інсулін, меланоцитостимулюючий гормон, кортиколіберин, лептин). Функцію центру голоду виконує латеральне ядро гіпоталамусу. Вентромедіальне ядро є центром насичення. Паравентрикулярне, дорсомедіальне і дугоподібне ядра беруть участь у регуляції харчової поведінки і завдяки гормонам (тироксин, глюкокортикоїди, інсулін) впливають на метаболізм.

 Апетит контролюється не лише гіпоталамусом, але й мигдалиною і лобовими частками кори великих півкуль. Короткочасна регуляція виникає при відчутті насичення при вживанні їжі, а довготривала – за підтримки трофічного рівня клітин та тканин. Зменшення в крові концентрації глюкози, амінокислот або жирних кислот автоматично збільшує їх споживання.