Урок на тему пищеварение

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

Г.УЛЬЯНОВСКА «СРЕДНЯЯ ШКОЛА №22

С УГЛУБЛЕННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ ИНОСТРАННЫХ ЯЗЫКОВ

ИМЕНИ ВАСИЛИЯ ТЕЗЕТЕВА»

Пищеварительная ситема

Наименование учебного предмета: биология

Уровень общего образования: основная школа

Учитель: Барышева Татьяна Сергеевна

г.Ульяновк 2015

Пищеварение.

Пищеварение - это сложный физиологический процесс, в ходе которого пища, поступившая в пищеварительный тракт, подвергается механическим и химическим превращениям, а содержащиеся в ней питательные вещества всасываются в кровь и лимфу.

Функции пищеварительного тракта:

1. Секреторная - обеспечивает выработку желудочными клетками пищеварительных соков, содержащих ферменты;

2. Моторно-эвакуаторная - обеспечивает измельчение пищи, перемешивание пищи с соками и передвижение;

3. Всасывательная - перенос воды и питательных веществ из полости пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма;

4. Экскреторная - выделение из организма непереваренных веществ, продуктов метаболизма, солей тяжелых металлов, лекарственных веществ и др.;

5. Инкреторная - выработка и выделение специальными клетками слизистой оболочки ЖКТ гастроинтестических гормонов, регулирующих функции органов пищеварения;

6. Защитная - обеспечение барьерной функции ЖКТ, осуществляется защита организма от вредных агентов (бактерицидное, дезантоксикатическое действие);

7. Рецепторная - выполнение хемо- и механорецепторов пищеварительных органов контроля над процессом пищеварения;

8. Участие в обмене веществ, водно-солевом обмене, поддержании гомеостаза;

9. Участие в процессах гемопоэза:

а) железы желудка вырабатывают гемамин - внутренний фактор Кастла, необходимый для всасывания витамина В₁₂, влияющего на нормальное созревание эритроцитов;

б) слизистая оболочка тонкого кишечника является депо железа, необходимого для синтеза гемоглобина.

Основные типы пищеварения:

1. Внутриклеточное - филогенетически более древнее, гидролиз веществ, попавших в клетку происходит путём фагоцитоза или пиноцитоза (фагоцитоз лейкоцитов);

2. Внеклеточное пищеварение - а) дистантное - в полости ЖКТ ферментами пищеварительных соков; б) контактное (пристеночное, мембранное) - осуществляется ферментами, локализованными на структурах мембраны (эритроциты, кишечные клетки).

Принципы регуляции процессов пищеварения:

1. Рефлекторная регуляция, обеспечивается ЦНС. Уровни:

а) спинальный;

б) бульбарный;

в) гипоталамический (центр голода);

г) кора больших полушарий;

II. Гуморальная и паракринная регуляция

а) симпатические волокна - норадреналин, энкефалин, нейротензин;

б) парасимпатические - ацетилхолин, энкефалин, вазоактивный интестинальный пептид.

Гормоны ЖКТ.

1. Гастрин - вырабатывается 12пёрстной кишкой, усиливает секрецию и моторику желудка;

2. Секретин - 12пёрстная кишка, тонкий кишечник - усиление секреции панкреатического сока и желчи;

3. Мотилин - усиление секреции пепсина, моторики желудка и тонкой кишки;

4. Энкефалин - тонкий кишечник и поджелудочная железа - тормозит секрецию ферментов поджелудочной железы;

5. Нейротензин - 12пёрстная кишка, тонкий кишечник - тормозит секрецию НСl, усиливает высвобождение гастрона.

Пищеварение в ротовой полости.

Функции:

1. Анализ вкусовых свойств веществ;

2. Защита пищеварительного тракта от попадания некачественных пищевых веществ;

3. Измельчение;

4. Смачивание слюной - образование пищевого комка;

5. Начальный гидролиз углеводов;

6. Барьерная - защита организма от патогенной микрофлоры:

а)

б) антивирусное действие нуклеазы слюны;

в) способность имуноглобина А связывать экзотоксины;

г) фагоцитоз, лейкоцитоз (4 тыс./1 см³)

д) угнетение патогенной микрофлоры нормальной флорой полости рта и рН.

Слюна.

Функции:

1. Содержит гормоноподобные вещества, участвует в регуляции фосфорно-кальциевого обмена костей и зубов, в регенерации эпителия слизистой оболочки полости рта, пищевода, желудка.

2. Смачивание и частичное растворение компонентов пищи;

3. Ощущение вкуса;

4. Бактерицидная функция.

Слюна секретируется тремя парами слюнных желёз - околоушные, подъязычные, подчелюстные - а также большим количеством мелких желёз, рассеянных в слизистой оболочке рта. Ежедневно вырабатывается 0,5 - 2,0 литра слюны.

Состав: 99,4 - 99,5% вода,

0,5 - 0,6 % сухое вещество - белки (альбумины, глобулины, аминокислоты), небелковые азотсодержащие соединения (мочевина, аммиак, креатин), бактерицидные ферменты (α-амилаза). Гидролиз полисахаридов до моносахаридов.

Регуляция слюноотделения

1. Рефлекторная

1. Безусловный рефлекс возникает при раздражении механо-, хемо- и терморецепторов ротовой полости. Информация поступает в центр слюноотделения продолговатого мозга;

2. Условные рефлексы возникают на вид, запах и др. раздражения. В этом участвует пищеварительный центр продолговатого мозга и гипоталамус.

Парасимпатические волокна вызывают обильное слюноотделение, а симпатические - небольшое.

2. Гуморальная

Возбуждают слюноотделение - гормоны поджелудочной железы, щитовидной железы, половые гормоны.

Тормозят слюноотделение - болевые раздражения, отрицательные эмоции, умственное напряжение, дегидратация организма.

Глотание - процесс перевода пищи из ротовой полости в желудок. Различают фазы:

1. Ротовая произвольная;

2. Глоточная быстрая непроизвольная;

3. Пищеводная медленная непроизвольная.

Центр глотания находиться на дне 4-го желудочка продолговатого мозга. Во время глотания тормозится дыхательный центр и снижается тонус блуждающего нерва.

Пищеварение в желудке.

Функции:

1. Депонирование пищи;

2. Секреторная - отделение желудочного сока;

3. Двигательная - перемешивание пищи с пищеварительными соками и её порционное перемещение в 12пёрстную кишку;

4. Всасывание растворённых веществ;

5. Экскреторная - выделение в полость желудка метаболитов (мочевина, мочевая кислота, креатин) и веществ, поступающих из вне (соли тяжёлых металлов, йод, фармакологические препараты).

6. Инкреторная - секреция гормонов ЖКТ;

7. Защитная - возврат недоброкачественной пищи, бактериостатическое действие желудочного сока и соляной кислоты.

Секреторная деятельность осуществляется желудочными железами. Желудочный сок продуцируется тремя видами клеток:

1. Главные клетки - гранулоциты - вырабатывают ферменты;

2. Обкладочные клетки - участвуют в выработки хлороводородной кислоты;

3. Добавочные клетки - мукоциты - вырабатывают слизь - защищают стенки желудка от действия желудочного сока.

В сутки вырабатывается 1,6 - 2,5 л желудочного сока, рН 0,8 - 1,5 за счет содержания кислоты (0,3 - 0,5 %). Вода составляет 99 - 99,5 %, сухое вещество - 0,5 - 1% (неорганические - хлориды, сульфаты, карбонаты, Nа, К, Са, НСl, органические вещества - ферменты, муцин, это желудочная слизь).

Хлороводородная кислота.

Функции:

1. Стимулирует секреторную активность желёз желудка;

2. Активирует пепсиноген, превращая его в пепсин, путём отщепления белкового комплекса;

3. Создаёт оптимальную рН для действия протолитических ферментов;

4. Вызывает набухание и денатурацию белков;

5. Антибактериальное действие;

6. Способствует переходу пищи из желудка в двенадцатипёрстную кишку, стимулирует моторную активность желудка.

Ферменты желудочного сока.

1. Пепсин А - осуществляет гидролиз белков при рН = 1,5;

2. Пепсин В (парапепсин) - расщепляет белки соединительной ткани;

3. Пепсин С (гастриксин) - гидролиз белков при рН = 3,2 - 3,5;

4. Пепсин Д (химозин, реннин) - расщепляют белки молока в присутствии Са²⁺;

5. Желудочная липаза - расщепляет жиры молока.

Регуляция желудочной секреции:

1. Сложно - рефлекторная фаза возникает рефлекторно, в ответ на раздражение рецепторов полости рта и глотки (безусловные рефлексы) или на вид, запах пищи (условные рефлексы). Эти рефлексы оказывают пусковое влияние на железы желудка, выделение сока начинается через 5-10 мин. Легко тормозиться.

2. Желудочная фаза - обусловлена влиянием пищевого содержимого на хемо- и механорецепторы желудка. Секреция стимулируется блуждающим нервом, а тормозиться симпатическими.

3. Кишечная фаза - связана с переходом пищи из желудка в кишечник. При поступлении недостаточно химически и физически обработанной пищи, стимулирует выделение желудочного сока.

Пищеварение в тонком кишечник.

Функции:

1. Переваривание кислого химуса (пища, подвергнутая действию желудочного сока) со щелочными секретами поджелудочной железы;

2. Деполимеризация питательных веществ до мономеров, способных поступать в кровоток;

3. Моторная - двигательная;

4. Интенсивное всасывание веществ;

5. Экскреция метаболитов.

Двенадцатипёрстная кишка - начальный отдел тонкого кишечника.

Секреторная деятельность поджелудочной железы:

1. Эндокринный отдел - клетки островков Лангерганса - продуцируют инсулин и глюкагон;

2. Экзокринный отдел - панкреоциты секретируют пищеварительные ферменты.

Состав и свойства панкреатического сока.

В сутки вырабатывается 1,5-2,5 л сока, рН= 7,5-8,8. Неорганические вещества - хлориды, сульфаты, карбонаты Nа, К, Са, преобладают бикарбонаты.

Органические вещества - ферменты:

1. Протеолитические (протеазы) выделяются в виде активных проферментов, которые активируются в двенадцатипёрстной кишке - а) эндопептидазы - трипсин, химотрипсин, расщепляют внутренние пептидные связи белков, образуя пептиды и аминокислоты;

б) Экзопептидазы - карбопептидаза, аминопептидаза, расщепляют в белках и пептидах концевые связи, освобождая аминокислоты.

2. Липолитические ферменты (липазы). Могут выделяться в неактивной форме (профосфолипаза) или в активном состоянии (панкреатическая липаза). Гидролизируют нейтральные жиры до жирных кислот и моноглицеридов.

3. амилолитические ферменты (амилазы). Панкреатическая амилаза гидролизирует крахмал и гликоген до ди- и моносахаридов. Дисахариды далее, под влиянием мальтазы и лактазы превращается в моносахариды.

Регуляция панкреатической секреции.

1. Сложно - рефлекторная фаза безусловно и условно рефлекторная;

2. Желудочная фаза - возникает при механическом, химическом и гуморальном раздражении рецепторов желудка. Контролирует гормоны ЖКТ - гастрин возбуждает секрецию поджелудочной железы;

3. Кишечная фаза - количество выработанного поджелудочного сока зависит от качества и количества пищи, поступившей в желудок.

Роль печени в пищеварении.

1. Обеспечивает гомеостаз;

2. Дезинтоксикационная (барьерная) способность защиты организма от действия токсичных веществ;

3. Желчеобразование;

4. Разрушение гормонов (стероидов, инсулина, серотонина, катехоламинов);

5. Участие в обмене белков, жиров, углеводов:

Обмен белков -

1. Синтез альбуминов;

2. Синтез 90% α-1глобулинов, 75 % α-2глобулинов, 50% β - глобулинов (трансферрин);

3. Вырабатывается фибриноген, участвующий в процессе свёртываемости крови;

4. Мочеобразование, приобразование ядовитого вещества в нетоксичное вещество - мочевину и креатин.

Обмен жиров -

1. Синтез холестерина;

2. Образование желчи.

Обмен углеводов -

1. Синтез гликогена;

2. Использование глюкозы для синтеза жирных и желчных кислот, гликопротеидов.

6. Депо витамина А₁ - возможнавыработка витамина А из каротина;

7. Поддержание уровня витамин РР (никотин амид, В₅) - ускоряет углеводный обмен;

8. Обмен микроэлектролитов - накапливание и хранение Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, Со.

Функции желчи.

1. Желчь является секретом и одновременно экскретом печени. Она постоянно вырабатывается гепатоцитами;

2. Участвует в смене желудочного пищеварения на кишечное, инактивирует пепсин и нейтрализует НСl;

3. Активирует ферменты поджелудочной железы;

4. Желчные кислоты эмульгируют жиры, что способствует образованию тонкодисперсных частиц, способных всасываться без предварительного гидролиза во внутреннюю среду организма;

5. Обеспечивает всасывание в тонком кишечнике нерастворимых в воде высших жирных кислот, холестерина, жирорастворимых витаминов (К, Е, Д, А);

6. Усиливает гидролиз белков и углеводов и всасывание продуктов их гидролиза;

7. Способствует ресинтезу триглицеридов в энтероцитах кишечника;

8. Стимулируется двигательная активность тонкого кишечника;

9. Создаются благоприятные условия для фиксации ферментов на кишечной поверхности;

10. Предупреждает развитие гнилостных процессов, оказывает бактериостатическое действие на кишечную флору.

Состав желчи: в сутки образуется 0,5 - 1 л желчи, содержащей 97,5% воды и 2,5% сухого вещества - желчные кислоты и пигменты, холестерин, жирные кислоты и нейтральные жиры, мочевина, мочевая кислота, витамины, ферменты.

Механизмы образования:

- в гепатоцитах из холестерина образуется холевая и дезоксихолевая кислоты;

- желчные пигменты - билирубин и биливердин - являются продуктами метаболизма гемоглобина и предают желчи её характерную окраску;

- желчь поступает в желчный пузырь, где увеличивается её вязкость и концентрация до 7-10 раз, рН падает до 7,0.

Регуляция секреции желчи:

Секреция желчи происходит непрерывно, независимо от периодичности приёма пищи. Сильными возбудителями желчевыделения являются яичные желтки, молоко, мясо и жиры. Гуморальные стимуляторы - секретин, гастрин, холецистокинин.

Нервная регуляция - блуждающий нерв усиливает выработку желчи, а симпатические тормозят.

Секреция желёз тонкого кишечника.

Кишечный сок - продукт деятельности Бруновых, Либеркуновых желёз клеток всей слизистой оболочки тонкой кишки. В сутки образуется до 2,5 л сока, состоящего на 98% воды и 2 % - сухое вещество (более 20 ферментов), рН 7,2 - 7,4.

Регуляция секреции кишечного сока:

1. Рефлекторные механизмы - безусловные и условные рефлексы;

2. Нервная регуляция - парасимпатическая система усиливает, а симпатическая тормозит секрецию;

3. Гуморальная - стимулируют мотилин, вазоактивный индестинальный пептид, кортикостероиды, тормозит - соматостанин.

Двигательная функция тонкого кишечника:

1. Ритмическая сегментация с частотой 8-10 раз в 1 минуту. Обеспечивает сокращение циркулярных мышц, ширина которых 1-2 см и расположение через 15-20 см.

2. Перистальтические сокращения - сокращение циркуляторной мускулатуры в анальном направлении;

3. Маятникообразные движения - сокращение продольных мышц для перемешивания и улучшения контакта с микроворсинками.

Пристеночное пищеварение и всасывание в тонком кишечнике.

Энтероцит кишечника покрыт микроворсинками, примерно 1700 - 3000 на клетку, на 1 см³ таких ворсинок приходиться 50-200 млн. Между микроворсинками и на их поверхности расположен слой гликокаликса, который состоит из мукополисахаридных нитей, связанных кальциевыми мостиками. Гликокаликс адсорбирует из полости кишки ферменты, которые осуществляют промежуточные стадии гидролиза пищевых веществ. Он является молекулярным ситом, т.е. не пропускает крупные молекулы и микроорганизмы, а следовательно обеспечивает барьерную функцию.

В мембране энтероцита встроены ферменты гидролазы, которые завершают гидролиз пищевых веществ. Вблизи от фермента находиться транспортный механизм, который принимает на себя перенос образовавшихся мономер через мембрану энтероцита.

Всасывание питательных веществ осуществляется на всём протяжении ЖКТ:

Ротовая полость - лекарственные вещества,

12пёрстная кишка - Са, Мg, Fе, глюкоза;

Тонкий кишечник - все продукты гидролиза: тощая кишка - моноглицериды, жирные кислоты,

подвздошная - аминокислоты;

толстый кишечник - вода - до 8 л в сутки - хлориды, жирные кислоты.

Пищеварение в толстом кишечнике.

1. Утилизация необходимых организму веществ;

2. Экскреция метаболитов и солей тяжелых металлов;

3. Накопление обезвоженного кишечного содержимого и удаление его из организма;

4. Участие в поддержании водного и минерального баланса в организме;

5. Участие в обмене белков, жиров и углеводов.

6. Защитная функция.

Бактериальная флора.

Микрофлору кишечника условно разделяют на 3 группы:

1. Главная - 90% всех бактерий - бифидобактерии;

2. Сопутствующие - 9-9,5% - лактобактерии, бактероиды, энтерококки;

3. Остаточные - менее 1% - протей, дрожжи, стафилококки.

Число бактерий в фекалиях составляет 10¹⁰ - 10¹³ на 1 г, это составляет до 30% общей массы.

Функции:

1. Защитная - выработка естественного иммунитета, предотвращение развития патогенных микроорганизмов;

2. Расщепление ферментов пищеварительного тракта;

3. Расщепление эфиров желчных кислот;

4. Расщепление целлюлозы и пектина с образованием глюкозы;

5. Синтез витаминов К, Е, В₆, В_12.

Основные процессы при переваривании углеводов.

Место выработки

фермент

субстрат

Конечный продукт

Слюнные железы

α-амилаза

Крахмал, полисахариды

Олигосахариды, амилопектины

Экзокринный отдел поджелудочной железы

Панкреатическая амилаза

Олигосахариды

Дисахариды, моносахариды

Мембрана энтероцитов

Амилаза

Крахмал, олигосахариды

Мальтоза, глюкоза

Глюкозидаза

Гликоген, амилопектин

Мальтаза

Мальтоза

Глюкоза

Лактаза

Лактоза

Галактоза, глюкоза

Полисахариды и дисахариды практически не всасываются. Всасывание глюкозы происходит активным и независимым транспортом. Вся глюкоза направляется в печень.

Основные процессы при переваривании белков.

Место выработки

фермент

субстрат

Конечный продукт

Главные клетки желудочных желёз

Пепсин А, В, С

Белки

Полипептиды,

рН = 1 - 3,5

Экзокринный отдел поджелудочной железы

Трипсин

Белки

Полипептиды

Химотрипсин

Белки, полипептиды

Поли-, олигопептиды

Карбопептидазы А и В

Поли-, олигопептиды

Пептидные фрагменты, С-концевые АК

Слизистая оболочка 12пёрстной кишки

Энтерокиназа

Олигопептиды и пептидные фрагменты

Гексапептиды и пептидные фрагменты

Мембрана энтероцитов

Трипептидаза

Олигопептиды

N- и С-концевые АК

Аминопептидаза

Дипептиды и пептидные фрагменты

Аминокислоты

Всасывание белков - аминокислоты захватываются транспортным механизмом и переносятся в кровь (активный транспорт или Nа-зависимые системы). Аминокислоты всасываются в кровь и переносятся по портальной системе в печень.

Основные процессы при переваривании жиров.

Место выработки

фермент

субстрат

Конечный продукт

Желудок

Желудочная липаза

Жиры молока

Триглицериды, полистериды, фосфолипиды

12пёрстная кишка

Желчь

Триглицериды, фосфолипиды

Эмульгированные жиры

Панкреатическая липаза

Жирные кислоты, моноглицериды

Полистераза

Полистериды

Холестерин

Тонкий кишечник

Фосфолипаза А

Фосфолипиды

Жирные кислоты, изол

Кишечная моноглицеридлипаза

Моноглицериды

Глицерин и жирные кислоты

Всасывание жиров - жирные кислоты с короткими цепями захватываются и переносятся специальным транспортным белком. Жирные кислоты с длинной цепью и холестерин переносятся к мембране энтероцитов лишь в составе мицелл с желчными клетками. Они вступают в контакт с мембраной и активируют транспортный механизм. Затем продукты гидролиз жиров в энтероцитах вновь превращаются в триглицериды, полистериды, фосфолипиды, этот ресинтез происходит в цитоплазме ретикулус с участием ацетилкоэнзима А. липопротеиды вделяются энтероцитами в лимфатические сосуды и с током лимфы разносятся по организму.