Желудочный сок - сложный по составу пищеварительный сок, вырабатываемый различными клетками слизистой оболочки желудка. Чистый желудочный сок представляет собой бесцветную, слегка опалесцирующую жидкость без запаха со взвешенными комочками слизи. Содержит соляную (хлористоводородную) кислоту, ферменты (пепсин, гастриксин), гормон гастрин, растворимую и нерастворимую слизь, минеральные вещества (хлориды натрия, калия и аммония, фосфаты, сульфаты), следы органических соединений (молочной и уксусной кислот, а также мочевины, глюкозы и др.). Имеет кислую реакцию.
Главные компоненты желудочного сока: - Соляная кислота
Париетальные клетки фундальных (синоним главных) желёз желудка секретируют соляную кислоту - важнейшую составляющую желудочного сока. Основные её функции: поддержание определённого уровня кислотности в желудке, обеспечивающего превращение пепсиногена в пепсин, препятствование проникновению в организм болезнетворных бактерий и микробов, способствование набуханию белковых компонентов пищи, подготовка её к гидролизу. Соляная кислота, продуцируемая париетальными клетками, имеет постоянную концентрацию: 160 ммоль/л.
Бикарбонаты
Бикарбонаты НСО3 - необходимы для нейтрализации соляной кислоты у поверхности слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки в целях защиты слизистой от воздействия кислоты. Продуцируются поверхностными добавочными (мукоидными) клетками. Концентрация бикарбонатов в желудочном соке - 45 ммоль/л.
Пепсиноген и пепсин
Пепсин является основным ферментом, с помощью которого происходит расщепление белков. Существует несколько изоформ пепсина, каждая из которых воздействует на свой класс белков. Пепсины получаются из пепсиногенов, когда последние попадают в среду с определённой кислотностью. За продукцию пепсиногенов в желудке отвечают главные клетки фундальных желёз.
Слизь
Слизь - важнейший фактор защиты слизистой оболочки желудка. Слизь формирует несмешивающийся слой геля, толщиной около 0,6 мм, концентрирующий бикарбонаты, которые нейтрализуют кислоту и, тем самым, защищают слизистую оболочку от повреждающего действия соляной кислоты и пепсина. Продуцируется поверхностными добавочными клетками.
Внутренний фактор Кастла
Внутренний фактор Кастла - фермент, переводящий неактивную форму витамина B12, поступающую с пищей, в активную, усвояемую. Секретируется париетальными клетками фундальных желёз желудка.
Химический состав желудочного сока
Основные химические компоненты желудочного сока: - вода (995 г/л); - хлориды (5-6 г/л); - сульфаты (10 мг/л); - фосфаты (10-60 мг/л); - гидрокарбонаты (0-1,2 г/л) натрия, калия, кальция, магния; - аммиак (20-80 мг/л).
Объём продукции желудочного сока
В сутки в желудке взрослого человека вырабатывается около 2 л желудочного сока. Базальная (то есть в состоянии покоя, не стимулированная пищей, химическим стимуляторами и т. п.) секреция у мужчин составляет (у женщин на 25-30 % меньше): - желудочного сока - 80-100 мл/ч; - соляной кислоты - 2,5-5,0 ммоль/ч; - пепсина - 20-35 мг/ч. Максимальная продукция соляной кислоты у мужчин 22-29 ммоль/ч, у женщин - 16-21 ммоль/ч.
Физические свойства желудочного сока
Желудочный сок практически бесцветен и не имеет запаха. Зеленоватый или желтоватый цвет показывает на наличие примесей желчи и патологического дуоденогастрального рефлюкса. Красный или коричневый оттенок может быть из-за примесей крови. Неприятный гнилостный запах обычно является следствием серьёзных проблем с эвакуацией желудочного содержимого в кишечник. В норме в желудочном соке имеется лишь небольшое количество слизи. Заметное количество слизи в желудочном соке говорит о воспалении слизистой желудка.
Исследование желудочного сока
Исследование кислотности желудочного сока проводят с помощью внутрижелудочной рН-метрии. Распространённое ранее фракционное зондирование, в процессе которого желудочный сок предварительно откачивался желудочным или дуоденальным зондом, сегодня имеет не более, чем историческое значение. Снижение содержания и особенно отсутствие соляной кислоты в желудочном соке (ахилия, гипохлоргидрия) указывает, как правило, на наличие хронического гастрита. Уменьшение желудочной секреции, особенно соляной кислоты, характерно для рака желудка.
При язве двенадцатиперстной кишки (язвенная болезнь) отмечается повышение секреторной активности желудочных желез, наиболее усилено образование соляной кислоты. Количество и состав желудочного сока может изменяться при болезнях сердца, легких, кожи, эндокринных заболеваниях (сахарный диабет, тиреотоксикоз), болезнях кроветворной системы. Так, для пернициозной анемии характерно полное отсутствие секреции соляной кислоты. Увеличение секреции желудочного сока может наблюдаться у лиц с повышенной возбудимостью парасимпатической части вегетативной нервной системы, при длительном курении.
Желудок представляет собой мешкообразное расширение пищеварительного тракта. Его проекция на переднюю поверхность брюшной стенки соответствует эпигастральной области и частично заходит в левое подреберье. В желудке выделяют следующие отделы: верхний — дно, большой центральный — тело, нижний дистальный — антральный отдел. Место сообщения желудка с пищеводом называют кардиальным отделом. Пилорический сфинктер отделяет содержимое желудка от двенадцатиперстной кишки (рис. 1).
- депонирование пищи;
- механическая и химическая обработка ее;
- постепенная эвакуация пищевого содержимого в двенадцатиперстную кишку.
В зависимости от химического состава и количества принятой пищи она находится в желудке от 3 до 10 ч. При этом пищевые массы измельчаются, перемешиваются с желудочным соком и разжижаются. Питательные вещества подвергаются действию ферментов желудочного сока.
Состав и свойства желудочного сока
Желудочный сок вырабатывается секреторным железами слизистой оболочки желудка. В сутки продуцируется 2 — 2,5 л желудочного сока. В слизистой желудка располагаются секреторные железы двух типов.
Рис. 1. Подразделение желудка на отделы
В области дна и тела желудка локализуются кислотопродуцирующие железы, которые занимают примерно 80% поверхности слизистой оболочки желудка. Они представляют собой углубления слизистой (желудочные ямки), которые образованы тремя типами клеток: главные клетки продуцируют протеолитические ферменты пепсиногены, обкладочные (париетальные) - соляную кислоту и добавочные (мукоидные) - слизь и бикарбонаты. В области антрального отдела располагаются железы, которые вырабатывают слизистый секрет.
Чистый желудочный сок представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Одним из компонентов желудочного сока является соляная кислота, поэтому его pH составляет 1,5 — 1.8. Концентрация соляной кислоты в желудочном соке равна 0,3 — 0,5%, pH содержимого желудка после приема пищи может быть значительно выше, чем pH чистого желудочного сока вследствие его разбавления и нейтрализации щелочными компонентами пищи. В состав желудочного сока входят неорганические (ионы Na + , К + , Са 2+ , СI - , НСО - 3) и органические вещества (слизь, конечные продукты метаболизма, ферменты). Ферменты образуются главными клетками желудочных желез в неактивной форме — в виде пепсиногенов, которые активируются при отщеплении от них небольших пептидов под влиянием соляной кислоты и превращаются в пепсины.
Рис. Основные компоненты секрета желудка
К основным протеолитическим ферментам желудочного сока относят пепсин А, гастриксин, парапепсин (пепсин В).
Пепсин А расщепляет белки до олигопептидов при pH 1,5- 2,0.
Оптимальный pH фермента гастриксина составляет 3,2-3,5. Считают, что пепсин А и гастриксин действуют на различные виды белков, обеспечивая 95% протеолитической активности желудочного сока.
Гастриксин (пепсин С) - протеолитический фермент секрета желудка, проявляющий максимальную активность при pH, равном 3,0-3,2. Он активнее пепсина гидролизует гемоглобин и не уступает пепсину в скорости гидролиза яичного белка. Пепсин и гастриксин обеспечивают 95 % протеолитической активности желудочного сока. Его количество в желудочном секрете составляет 20-50 % от количества пепсина.
Пепсин В играет менее важную роль в процессе желудочного пищеварения и расщепляет в основном желатин. Способность ферментов желудочного сока расщеплять белки при разном значении pH играет важную приспособительную роль, так как обеспечивает эффективное переваривание белков в условиях качественного и количественного разнообразия поступающей в желудок пищи.
Пепсин-В (парапепсин I , желатиназа) — протеолитический фермент, активируется с участием катионов кальция, отличается от пепсина и гастриксина более выраженным желатиназным действием (расщепляет белок, содержащийся в соединительной ткани, — желатину) и менее выраженным действием на гемоглобин. Выделяют также пепсин А — очищенный продукт, полученный из слизистой оболочки желудка свиньи.
В состав желудочного сока входит также небольшое количество липазы, которая осуществляет расщепление эмульгированных жиров (триглицеридов) до жирных кислот и диглицеридов при нейтральных и слабокислых значениях pH (5,9- 7,9). У грудных детей желудочная липаза расщепляет более половины эмульгированного жира, входящего в состав грудного молока. У взрослого человека активность желудочной липазы невелика.
Роль соляной кислоты в пищеварении:
- активирует пепсиногены желудочного сока, превращая их в пепсины;
- создает кислую среду, оптимальную для действия ферментов желудочного сока;
- вызывает набухание и денатурацию белков пищи, что облегчает их переваривание;
- оказывает бактерицидное действие,
- регулирует выработку желудочного сока (когда pH вантральном отделе желудка становится менее 3,0 , секреция желудочного сока начинает тормозиться);
- оказывает регулирующее влияние на моторику желудка и процесс эвакуации желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку (при снижении pH в двенадцатиперстной кишке наблюдается временное торможение моторики желудка).
Функции слизи желудочного сока
Слизь, входящая в состав желудочного сока, вместе с ионами НСО - 3 образует гидрофобный вязкий гель, защищающий слизистую от повреждающего действия соляной кислоты и пепсинов.
Желудочная слизь - компонент содержимого желудка, состоящий из гликопротеидов и бикарбоната. Играет важную роль в защите слизистой оболочки от повреждающего действия соляной кислоты и ферментов желудочного секрета.
В состав слизи, образуемой железами дна желудка, входит особый гастромукопротеид, или внутренний фактор Касла , который необходим для полноценного всасывания витамина В 12 . Он связывается с витамином В 12 . поступающим в желудок в составе пищи, предохраняет его от разрушения и способствует всасыванию этого витамина в . Витамин В 12 необходим для нормального осуществления кроветворения в красном костном мозге, а именно для правильного созревания клеток-предшественниц эритроцитов крови.
Недостаток витамина В 12 во внутренней среде организма, связанный с нарушением его всасывания из-за недостатка внутреннего фактора Касла, наблюдается при удалении части желудка, атрофических гастритах и приводит к развитию тяжелого заболевания — В 12 -дефицитной анемии.
Фазы и механизмы регуляции желудочной секреции
Натощак желудок содержит небольшое количество желудочного сока. Прием пищи вызывает обильную желудочную секрецию кислого желудочного сока с высоким содержанием ферментов. И.П. Павлов разделил весь период секреции желудочного сока на три фазы:
- сложнорефлекторную, или мозговую,
- желудочную, или нейрогуморальную,
- кишечную.
Мозговая (сложнорефлекторная) фаза секреции желудка - усиление секреции, обусловленное приемом пищи, ее видом и запахом, воздействием на рецепторы рта и глотки, актами жевания и глотания (стимулируется условными рефлексами, сопровождающими прием пищи). Доказана в опытах с мнимым кормлением по И.П. Павлову (эзофаготомированная собака с изолированным желудком, сохранявшим иннервацию), пища в желудок не попадала, но наблюдалась обильная желудочная секреция.
Сложнорефлекторная фаза желудочной секреции начинается еще до попадания пищи в ротовую полость при виде пищи и подготовке к ее приему и продолжается при раздражении вкусовых, тактильных, температурных рецепторов слизистой полости рта. Стимуляция желудочной секреции в эту фазу осуществляется условными и безусловными рефлексами , возникающими в результате действия условных раздражителей (вид, запах пищи, обстановка) на рецепторы органов чувств и безусловного раздражителя (пищи) на рецепторы рта, глотки, пищевода. Афферентные нервные импульсы от рецепторов возбуждают ядра блуждающих нервов в продолговатом мозге. Далее по эфферентным нервным волокнам блуждающих нервов нервные импульсы достигают слизистой желудка и возбуждают желудочную секрецию. Перерезка блуждающих нервов (ваготомия) полностью прекращает желудочное сокоотделение в эту фазу. Роль безусловных рефлексов в первую фазу желудочной секреции демонстрирует опыт “мнимого кормления”, предложенный И.П. Павловым в 1899 г. Собаке предварительно проводили операцию эзофаготомии (перерезка пищевода с выведением перерезанных концов на поверхность кожи) и накладывали фистулу желудка (искусственное сообщение полости органа с внешней средой). При кормлении собаки проглоченная пища выпадала из перерезанного пищевода и не поступала в желудок. Однако через 5-10 мин после начала мнимого кормления отмечалось обильное отделение кислого желудочного сока через желудочную фистулу.
Желудочный сок, секретируемый в сложнорефлекторную фазу, содержит большое количество ферментов и создает необходимые условия для нормального пищеварения в желудке. И.П. Павлов называл этот сок “запальным”. Желудочная секреция в сложнорефлекторную фазу легко тормозится под влиянием различных посторонних раздражителей (эмоциональных, болевых воздействий), что отрицательно влияет на процесс пищеварения в желудке. Тормозные влияния реализуются при возбуждении симпатических нервов.
Желудочная (нейрогуморальная) фаза секреции желудка - рост секреции, вызываемый непосредственным действием пищи (продуктов гидролиза белков, ряда экстрагирующих веществ) на слизистую желудка.
Желудочная , или нейрогуморальная, фаза желудочной секреции начинается при попадании пищи в желудок. Регуляция секреции в эту фазу осуществляется как нервно- рефлекторными , так и гуморальными механизмами.
Рис. 2. Схема регуляции активности обкладочных меток желудка, обеспечивающих секрецию ионов водорода и образование соляной кислоты
Раздражение пищей механо-, хемо- и терморецепторов слизистой оболочки желудка вызывает поток нервных импульсов по афферентным нервным волокнам и рефлекторно активирует главные и обкладочные клетки слизистой оболочки желудка (рис. 2).
Опытным путем установлено, что ваготомия не устраняет желудочное сокоотделение в эту фазу. Это свидетельствует о существовании гуморальных факторов, усиливающих желудочную секрецию. Такими гуморальными веществами являются гормоны желудочно-кишечного тракта гастрин и гистамин, которые продуцируются особыми клетками слизистой желудка и вызывают значительное усиление секреции главным образом соляной кислоты и в меньшей степени стимулируют продукцию ферментов желудочного сока. Гастрин вырабатывается G-клетками антрального отдела желудка при его механическом растяжении поступившей пищей, воздействии продуктов гидролиза белков (пептидов, аминокислот), а также возбуждении блуждающих нервов. Гастрин поступает в кровоток и действует на обкладочные клетки эндокринным путем (рис. 2).
Продукцию гистамина осуществляют специальные клетки дна желудка под влиянием гастрина и при возбуждении блуждающих нервов. Гистамин не поступает в кровоток, а непосредственно стимулирует расположенные рядом обкладочные клетки (паракринное действие), что приводит к выделению большого количества кислого секрета, бедного ферментами и муцином.
Эфферентная импульсация, приходящая по блуждающим нервам, имеет как прямое, так и опосредованное (через стимуляцию продукции гастрина и гистамина) влияние на увеличение образования соляной кислоты обкладочными клетками. Главные клетки, продуцирующие ферменты, активируются как парасимпатическими нервами, так и непосредственно под влиянием соляной кислоты. Медиатор парасимпатических нервов ацетилхолин увеличивает секреторную активность желудочных желез.
Рис. Образование соляной кислоты в обкладочной клетке
Секреция желудка в желудочную фазу также зависит от состава принятой пищи, наличия в ней острых и экстрактивных веществ, способных значительно усиливать желудочную секрецию. Большое количество экстрактивных веществ содержится в мясных бульонах и овощных отварах.
При длительном употреблении преимущественно углеводной пищи (хлеб, овощи) секреция желудочного сока уменьшается, при употреблении пищи, богатой белками (мясо), — возрастает. Влияние вида пищи на желудочную секрецию имеет практическое значение при некоторых заболеваниях, сопровождающихся нарушением секреторной функции желудка. Так, при гиперсекреции желудочного сока пища должна быть мягкой, обволакивающей консистенции, с выраженными буферными свойствами, не должна содержать экстрактивных веществ мяса, острых и горьких приправ.
Кишечная фаза секреции желудка — стимуляции секреции, наступающая при поступлении в кишечник содержимого из желудка, определяется рефлекторными влияниями, возникающими при раздражении рецепторов двенадцатиперстной кишки, и гуморальными влияниями, вызываемыми всасавщимися продуктами расщепления пищи. Ее усиливает гастрин, а поступление кислой пищи (pH < 4), жира — тормозит.
Кишечная фаза желудочной секреции начинается при постепенной эвакуации пищевых масс из желудка в двенадцатиперстную кишку и носит корригирующий характер. Стимулирующие и тормозные влияния из двенадцатиперстной кишки на железы желудка реализуются через нервно-рефлекторные и гуморальные механизмы. При раздражении механо- и хеморецепторов кишечника продуктами гидролиза белков, поступившими из желудка, запускаются местные тормозные рефлексы, рефлекторная дуга которых замыкается непосредственно в нейронах межмышечного нервного сплетения стенки пищеварительного тракта, в результате чего происходит торможение желудочной секреции. Однако наибольшее значение в эту фазу играют гуморальные механизмы. При поступлении кислого содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку и снижении pH ее содержимого менее 3,0 клетки слизистой вырабатывают гормон секретин , тормозящий продукцию соляной кислоты. Аналогичным образом на сокоотделение желудка влияет холецистокинин , образование которого в слизистой кишечника происходит под влиянием продуктов гидролиза белков и жиров. Однако секретин и холецистокинин усиливают продукцию пепсиногенов. В стимуляции желудочной секреции в кишечную фазу принимают участие всосавшиеся в кровь продукты гидролиза белков (пептиды, аминокислоты), которые могут стимулировать желудочные железы непосредственно либо усиливать выделение гастрина и гистамина.
Методы изучения желудочной секреции
Для исследования желудочной секреции у человека используются зондовые и беззондовыс методы. Зондирование желудка позволяет определить объем желудочного сока, его кислотность, содержание ферментов натощак и при стимуляции желудочной секреции. В качестве стимуляторов используют мясной бульон, капустный отвар, различные химические вещества (синтетический аналог гастрина пентагастрин либо гистамин).
Кислотность желудочного сока определяют для оценки содержания в нем соляной кислоты (HCI) и выражают количеством миллилитров децинормального натрия гидрооксида (NaOH), которое необходимо добавить для нейтрализации 100 мл желудочного сока. Свободная кислотность желудочного сока отражает количество диссоциированной соляной кислоты. Общая кислотность характеризует суммарное содержание свободной и связанной соляной кислоты и других органических кислот. У здорового человека натощак общая кислотность обычно составляет 0-40 титрационных единиц (т.ед.), свободная кислотность — 0-20 т.ед. После субмаксимальной стимуляции гистамином общая кислотность составляет 80-100 т.ед., свободная кислотность — 60-85 т.ед.
Широкое распространение получили специальные тонкие зонды, снабженные датчиками рН , с помощью которых можно регистрировать динамику изменения pH непосредственно в полости желудка в течение суток (pH-метрия ), что позволяет выявить факторы, провоцирующие снижение кислотности желудочного содержимого у больных язвенной болезнью. К беззондовым методам относится метод эндорадиозондирования пищеварительного тракта, при котором специальная радиокапсула, проглатываемая больным, перемещается по пищеварительному тракту и передает сигналы о значениях pH в различных его отделах.
Моторная функция желудка и механизмы ее регуляции
Моторная функция желудка осуществляется гладкими мышцами его стенки. Непосредственно при приеме пищи желудок расслабляется (адаптивная пищевая релаксация), что позволяет ему осуществлять депонирование пищи и вмещать в себя значительное ее количество (до 3 л) без существенного изменения давления в его полости. При сокращении гладкой мускулатуры желудка происходит перемешивание пищи с желудочным соком, а также измельчение и гомогенизация содержимого, которые заканчиваются образованием однородной жидкой массы (химуса). Порционная эвакуация химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку происходит при сокращении гладкомышечных клеток антрального отдела желудка и расслаблении пилорического сфинктера. Поступление порции кислого химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку снижает pH кишечного содержимого, приводит к возбуждению механо- и хеморецепторов слизистой двенадцатиперстной кишки и вызывает рефлекторное торможение эвакуации химуса (местный тормозной кишечно-желудочный рефлекс). При этом антральный отдел желудка расслабляется, а пилорический сфинктер сокращается. Следующая порция химуса поступает в двенадцатиперстную кишку после того, как предыдущая порция переваривается и значение pH ее содержимого восстанавливается.
На скорость эвакуации химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку влияют физико-химические свойства пищи. Быстрее всего покидает желудок пища, содержащая углеводы, затем — белковая пища, в то время как жирная пища задерживается в желудке на более длительное время (до 8- 10 ч). Кислая пища подвергается более медленной эвакуации из желудка по сравнению с пищей нейтральной или щелочной реакции.
Регуляция моторики желудка осуществляется нервно-рефлекторными и гуморальными механизмами. Парасимпатические блуждающие нервы усиливают моторику желудка: увеличивают ритм и силу сокращений, скорость перистальтики. При возбуждении симпатических нервов наблюдается торможение моторной функции желудка. Гормон гастрин и серотонин вызывают увеличение двигательной активности желудка, в то время как секретин и холецистокинин тормозят желудочную моторику.
Рвота — рефлекторный двигательный акт, в результате которого содержимое желудка выбрасывается через пищевод в полость рта и поступает во внешнюю среду. Это обеспечивается сокращением мышечной оболочки желудка, мышц передней брюшной стенки и диафрагмы и расслаблением нижнего пищеводного сфинктера. Рвота часто является защитной реакцией, с помощью которой организм освобождается от токсичных и ядовитых веществ, попавших в желудочно-кишечный тракт. Однако она может иметь место при различных заболеваниях пищеварительного тракта, интоксикациях, инфекциях. Рвота возникает рефлекторно при возбуждении рвотного центра продолговатого мозга афферентными нервными импульсами от рецепторов слизистой оболочки корня языка, глотки, желудка, кишечника. Обычно акту рвоты предшествует ощущение тошноты и усиленное слюноотделение. Возбуждение рвотного центра с последующей рвотой может возникать при раздражении обонятельных и вкусовых рецепторов веществами, вызывающими чувство отвращения, рецепторов вестибулярного аппарата (во время езды на автомобиле, морского путешествия), при действии некоторых лекарственных веществ на рвотный центр.
51. Свойства и состав кишечного сока. Регуляция кишечной секреции.
Кишечный сок - мутноватая жидкость щелочной реакции, богатая ферментами и примесью слизи, эпителиальными клетками, кристаллами холестерина, микробами (небольшое количество) и солями (0,2% углекислого натрия и 0,7% хлористого натрия). Железистым аппаратом тонкой кишки является вся его слизистая оболочка. За сутки у человека выделяется до 2,5 л кишечного сока.
Содержание ферментов невелико. Кишечные ферменты, расщепляющие разные вещества, следующие: эрепсин - полипептиды и пептоны до аминокислот, катапепсины - белковые вещества в слабокислой среде (в дистальной части тонкого кишечника и толстых кишок, где под влиянием бактерий создается слабокислая среда), липаза - жиры на глицерин и высшие жирные кислоты, амилаза - полисахариды (кроме клетчатки) и декстрины до дисахаридов, мальтаза - мальтозу на две молекулы глюкозы, инвертаза - тростниковый сахар, нуклеаза - сложные белки (нуклеины), лактаза, действующая на молочный сахар и расщепляющая его на глюкозу и галактозу, щелочная фосфатаза, гидролизующая моноэфиры ортофосфорной кислоты в щелочной среде, кислая фосфатаза, обладающая тем же действием, но проявляющая свою активность в кислой среде, и др.
Секреция кишечного сока включает два процесса: отделение жидкой и плотной частей сока. Соотношение между ними изменяется в зависимости от силы и вида раздражений слизистой оболочки тонкой кишки.
Жидкая часть - желтоватая жидкость щелочной реакции. Она образована секретом, транспортируемыми из крови растворами неорганических и органических веществ и частично - содержимым разрушенных клеток кишечного эпителия. Жидкая часть сока содержит около 20 г/л сухого вещества. В числе неорганических веществ (около 10 г/л) хлориды, гидрокарбонаты и фосфаты натрия, калия, кальция. рН сока 7,2- 7,5, при усилении секреции достигает 8,6. Органические вещества жидкой части сока представлены слизью, белками, аминокислотами, мочевиной и другими продуктами обмена веществ.
Плотная часть сока - желтовато-серая масса, имеющая вид слизистых комков и включающая в себя неразрушенные эпителиальные клетки, их фрагменты и слизь - секрет бокаловидных клеток имеет более высокую ферментативную активность, чем жидкая часть сока.
В слизистой оболочке тонкой кишки происходит непрерывная смена слоя клеток поверхностного эпителия. Полное обновление этих клеток у человека совершается за 1-4-6 сут. Такой высокий темп образования и отторжения клеток обеспечивает достаточно большое их количество в кишечном соке (у человека за сутки отторгается около 250 г эпителиоцитов).
Слизь образует защитный слой, предотвращающий чрезмерное механическое и химическое воздействие химуса на слизистую оболочку кишки. В слизи высока активность пищеварительных ферментов.
Плотная часть сока обладает значительно большей ферментативной активностью, чем жидкая. Основная часть ферментов синтезируется в слизистой оболочке кишки, но некоторое их количество транспортируется из крови. В кишечном соке более 20 различных ферментов, принимающих участие в пищеварении.
Регуляция кишечной секреции.
Прием пищи, местное механическое и химическое раздражение кишки усиливают секрецию ее желез с помощью холинергических и пептидергических механизмов.
В регуляции кишечной секреции ведущее значение имеют местные механизмы. Механическое раздражение слизистой оболочки тонкой кишки вызывает увеличение выделения жидкой части сока. Химическими стимуляторами секреции тонкой кишки являются продукты переваривания белков, жиров, сок поджелудочной железы, соляная и другие кислоты. Местное воздействие продуктов переваривания питательных веществ вызывает отделение кишечного сока, богатого ферментами.
Акт еды существенно не влияет на кишечную секрецию, в то же время имеются данные о тормозных влияниях на нее раздражения антральной части желудка, модулирующих влияний ЦНС, о стимулирующем действии на секрецию холиномиметических веществ и тормозном влиянии холинолитических и симпатомиметических веществ. Стимулируют кишечную секрецию ГИП, ВИП, мотилин, тормозит соматостатин. Гормоны энтерокринин и дуокринин, вырабатываемые в слизистой оболочке тонкой кишки, стимулируют соответственно секрецию кишечных крипт (либеркюновы железы) и дуоденальных (бруннеровых) желез. В очищенном виде эти гормоны не выделены.
Желчь, ее состав и значение.
Желчь - является секретом и экскретом печеночных клеток.
Различают:
1. Пузырную желчь – имеет большую плотность за счет всасывания воды (рН 6,5-5,5, плотность – 1,025-1,048).
2. Печеночная желчь – находится в печеночных протоках (рН 7,5-8,8, плотность - 1,010-1,015).
У травоядных она темно-зеленого цвета.
У плотоядных – красно-желтого цвета.
В сутки желчи вырабатывается – у собак – 0,2-0,3 л, свиней – 2,5-4 л, КРС – 7-9 л, лошадей – 5-6 литров.
Состав желчи:
1. Желчные пигменты (0,2 %):
а.) билирубин (образуется при распаде эритроцитов);
б.) биливердин (при распаде билирубина и его очень мало).
2. Желчные кислоты (1 %):
а.) гликохолевая (80%);
б.) таурохолевая – около 20% и менее представительная дезоксихолевая.
3. Муцин (0,3%).
4. Минеральные соли (0,84%).
5. Холестерин (0,08% ), а также нейтральные жиры, мочевина, мочевая кислота, аминокислоты, небольшое количество ферментов (фосфатазы, амилаза).
Значение желчи:
1. Эмульгирует жиры, т.е. превращает их в мелкодисперстное состояние, что способствует их лучшему перевариванию под действием липаз.
2. Обеспечивает всасывание жирных кислот. Желчные кислоты, соединяясь с жирными кислотами, образуют водорастворимый комплекс, доступный для всасывания, после чего он распадается. Желчные кислоты поступают в печень и снова идут в состав желчи, а жирные кислоты соединяются с уже всосавшимся глицерином, образуя триглицериды. Одна молекула глицерина соединяется с тремя молекулами жирных кислот
3. Способствует всасыванию жирорастворимых витаминов.
4. Усиливает активность амило-, протео- и липолитических ферментов панкреатического и кишечного соков.
5. Стимулирует моторику желудка и кишечника и способствует переходу содержимого в кишечник.
6. Участвует в нейтрализации соляной кислоты, поступающей с содержимым из желудка в кишечник, этим самым она прекращает действие пепсина и создает условия для действия трипсина.
7. Стимулирует секрецию поджелудочного и кишечного соков.
8. Действует бактерицидно на гнилостную микрофлору желудочно-кишечного тракта и тормозит развитие многих болезнетворных микроорганизмов.
9. С желчью экскретируются многие лекарственные вещества и продукты распада гормонов.
Желчь выделяется непрерывно, и прием корма усиливает ее секрецию. Блуждающий нерв вызывает усиление сокращения стенки пузыря и открытие сфинктера. Симпатические нервы действуют наоборот, вызывая закрытие сфинктера. Стимулирует выделение желчи жирная пища, гормон – холецистокинин, который действует аналогично блуждающему нерву, гастрин, секретин.
Методы получения кишечного сока:
1. Метод Тири – основан на образовании изолированного отрезка кишки, один конец которой зашивается наглухо, а второй выводится на поверхность кожи и пришивается к ее краям.
2. Метод Тири-Велла – модификация 1-го метода. При этом выводятся на поверхность оба конца отрезка. Недостаток этого метода в том, что отверстия быстро сокращаются, поэтому в них вставляют стеклянную трубочку, при этом участок этот не принимал участие в пищеварении и он атрофировался.
3. Метод внешних энтероанастомозов (по Синещекову) – этот метод позволяет получить объективные данные.
В тонком кишечнике есть 2-а вида желез:
1. Бруннеровы (они только в 12. п. кишке).
2. Либеркюновы (есть в слизистой оболочке всего тонкого кишечника).
Эти железы вырабатывают кишечный сок – это бесцветная, мутноватая жидкость со специфическим запахом (рН 8,2-8,7), содержащая 97,6 % воды и 2,4 % сухих веществ, которые представлены углекислыми солями, NaCl, кристаллами холестерина и ферментами.
Кишечный сок состоит из 2-х частей:
1. Плотная – состоит из клеток слущенного эпителия.
2. Жидкая часть.
Основная масса ферментов (их более 20) находится в плотной части и больше всего в верхних отделах тонкого кишечника, а также в верхних слоях слизистой оболочки.
Ферменты кишечного сока действуют на промежуточные продукты гидролиза питательных веществ и завершают их гидролиз.
Среди ферментов выделяют:
Пептидазы (расщепляют белки) из них энтеропептидаза переводит трипсиноген в активную форму трипсин.
Липаза – действует на жиры.
Амилаз, мальтаза, сахараза – действуют на углеводы.
Нуклеазы, фосфолипаза.
Щелочная фосфатаза (в щелочной седее гидролизует сложные эфиры фосфорной кислоты, участвует в процессах всасывания и транспорте веществ).
Кислая фосфотаза – ее много у молодняка.
Кишечный сок образуется морфонекротическим типом секреции, связанного с отторжением кишечного эпителия.
Кишечный сок выделяется непрерывно в полость кишечника, смешивается с кормом и образует химус – однородную жидкую массу (КРС – до 150 л, свиней – до 50 л, овец – до 20 литров). На 1 кг сухого корма образуется 14-15 литров химуса.
Выделение кишечного сока происходит также в 2 фазы:
1. Сложнорефлекторная.
2. Нейрохимическая.
Усиливают секрецию – блуждающий нерв , механическое раздражение, ацетилхолин, гормон слизистой оболочки энтерокринин, дуокренин. Тормозят секрецию – симпатические нервы , адреналин, норадреналин.
4. Кишечное пищеварение протекает в 3-и этапа:
1. Полостное.
2. Пристеночное пищеварение.
3. Всасывание.
Полостное пищеварение - (то есть в полости пищеварительного канала происходит ферментативная обработка сначала съеденного (в ротовой полости), потом пищевого кома, кашицы (в желудке), наконец – химуса (в кишечнике). Полостной гидролиз осуществляется за счет ферментов панкреатического, кишечного соков и желчи, которая поступает в полость кишечника. При этом гидролизуется в основном крупномолекулярные соединения и образуются олигомеры (пептиды, дисахариды, диглецирид).
Пристеночное (мембранное пищеварение) – открыл академик А.М. Уголев (1958 г.). Этот тип пищеварения активно протекает в тонком отделе кишечника. Там имеются ворсинки и микроворсинки, которые образуют щеточную кайму, которая покрывается слизью образующую мукополисахаридную сеть - или гликокаликс.
Образовавшиеся мономеры переносятся в клетку за счет адсорбируемых на поверхности ворсинок ферментов структурно связанных с клеточными мембранами.
При пристеночном пищеварении осуществляется осуществляется заключительный этап гидролиз питательных веществ (мономеров) подвергнутых уже полостному пищеварению.
Пристеночное (мембранное) пищеварение это высокоэкономичный механизм, протекающий в стерильных условиях, так как расстояние между ворсинками меньше величины микроорганизма.
Это начальный этап всасывания питательных веществ.
Тема урока: « Действие кишечного сока на пищу»
Класс:8
Цель урока: сформировать знания о внутреннем строении тонкого и толстого отделов кишечника, их функциональной деятельности; роль толстого кишечника в пищеварении: значение регуляции пищеварения
Ход урока:
1.Организационный момент.(1-2 мин)
Приветствие детей.Проверка наличия всех учащихся в классе. Настрой на работу.
2.Актуализация знаний.(5-7 мин)
На прошлом уроке мы с вами говорили о пищеварении в желудке, о сложнорефлекторном и нейрогуморальном сокоотделении, о составе желудочного сока. Сейчас мы проверим,что вы усвоили по этой теме.
Разгадать кроссворд «Пищеварение в желудке»
Вопросы к кроссворду:
1.Сокоотделение,вызываемое актом еды
2.Отделение желудочного сока, за счёт механического раздражения слизистой оболочки желудка.
3.Нервы по которым передаётся возбуждение от ЦНС в железы желудка при нейрогуморальном сокоотделении.
4.Среда, активизирующая действия ферментов желудочного сока.
5.Кислота, входящая в состав желудочного сока.
6.Фермент, легко расщепляющий белки мяса и яиц.
7.Особый гормон, образующийся в слизистой оболочке желудка.
8.Объёмистое расширение пищеварительного тракта.
9.Сок желудка, не имеющий запаха и цвета.
10.Фермент, вызывающий сворачивание молока в желудке.
Дополнительные вопросы:
Расскажите о строении желудка.
Как происходит регуляция отделения желудочного сока.
Состав желудочного сока.
3. Изучение нового материала.(20 мин)
Итак, на прошлых уроках вы изучили пищеварение в ротовой полости и желудке. Далее пищевой комок попадает в самый длинный отдел – кишечник.
Как вы считаете, какие цели мы можем сегодня перед собой поставить?
(Необходимо выяснить какие процессы происходят в кишечнике.)Как вы знаете на протяжении всего пищеварительного канала имеются особые пищеварительные железы. Зная это, что еще мы можем узнать на уроке?
(- Можно узнать, как влияют на пищеварение пищеварительные железы.)
Цель урока: изучить процессы, происходящие в кишечнике, роль желез в пищеварении и понять, что такое всасывание и как оно происходит.
Давайте откроем тетради,запишем чило и тему нашего урока « действие пищеварительного сока на пищу».
Пищевая кашица из желудка маленькими порциями попадает в самую длинную часть пищеварительного тракта – кишечник, состоящий из тонкой и толстой кишки.
Ближайший к желудку участок тонкой кишки – двенадцатиперстная кишка. Переваривание пищи происходит главным образом за счет ферментов поджелудочной железы и кишечного сока с участием выделяемой печенью желчи.По особому протоку в двенадцатиперстную кишку стекает поджелудочный (панкреатический сок).Он бесцветный, прозрачный, имеет слабощелочную реакцию и содержит все ферменты, расщепляющие белки, жиры и углеводы. Трипсин поджелудочного сока расщепляет белки до аминокислот, липаза расщепляет жиры до глицерина и жирных кислот, амилаза – углеводы до моносахаридов. Важную роль в этом процессе играет желчь, выделяемая печенью. Желчь не расщепляет жиры, но создаёт щелочную среду в двенадцатиперстной кишке, эмульгирует- разрыхляет жир на мелкие капельки, а это усиливает действие фермента липазы.
Поджелудочная железа – это вторая по величине железа пищеварительного тракта. Железа имеет серовато-красный цвет, простирается в поперечном направлении от двенадцатиперстной кишки до селезенки.
Состоит из клеток 2 видов: одни клетки выделяют пищеварительный сок,
другие - гормоны, которые регулируют обмен углеводов и жиров. За сутки у
человека отделяется около 1,5-2 л. поджелудочного сока.
Нервная и гуморальная регуляция сокоотделения.
Выработка сока поджелудочной железы начинается под влиянием условных и безусловных рефлексов. При подготовке к еде и начале поглощения пищи по блуждающему нерву к органам поступают нервные импульсы. Но большая часть сока вырабатывается под влиянием специальных гормонов уже после того, как пища из желудка поступит в двенадцатиперстную кишку.
Поджелудочный сок слабощелочной реакции.
Сюда по особому протоку попадает желчь – вырабатываемый печенью сок.
Печень – называют «химической лабораторией», «продовольственным складом», «диспетчером организма». Что же лежит в основу этих выражений?
Печень - самая крупная железа человека, красно-бурого цвета. ее масса достигает 1,5 кг. Она расположена в брюшной полости под диафрагмой справа, лишь небольшая часть ее заходит влево от срединной линии. Название «печень» происходит от русских слов «печь», «печет». Печень обладает наибольшей температурой из всех органов нашего тела.
Функции печени.
Принимает участие не только в процессе пищеварения.
Она также выполняет одну из жизненно важных функций – обезвреживание ядовитых веществ, поступающих в кровь от органов пищеварения. В печени гибнет множество вредных для организма бактерий.
Если в крови много глюкозы, то часть ее задерживается. Если же бедна, то наоборот, обогащается. В печени откладывается запас углеводов в виде гликогена – животного крахмала.
Печень служит хранилищем витаминов и обогащается ими особенно летом и осенью.
Одной из важнейших функций печени и синтез белков плазмы – альбуминов и фибриногена, а также протромбина.
В печени вырабатывается желчь, которая по желчному протоку попадает в двенадцатиперстную кишку. Избыток желчи собирается в желчном пузыре и может использоваться, когда в двенадцатиперстной кишке происходит усиленное пищеварение.
Образование желчи в клетках печени происходит непрерывно, но ее выделение в двенадцатиперстную кишку происходит лишь через 5-10 минут после приема пищи и продолжается 6-8 часов. Суточная секреция желчи составляет около 1 литра. Желчь не содержит ферменты.
Каково же тогда значение желчи?
Значение желчи:
Благодаря ее действию облегчается переваривание жиров;
Она повышает активность ферментов;
Повышает растворимость жирных кислот;
Усиливает движение кишки;
Задерживает гнилостные процессы в кишечнике.
Кишечный сок.
В расщеплении белков, углеводов, жиров принимают участие ферменты
кишечного сока, который вырабатывается железами слизистой оболочки тонкой кишки, за сутки выделяется до 2 л. кишечного сока.
Здесь же происходит всасывание продуктов переваривания.
Тонкая кишка является центральным отделом пищеварительного тракта, где заканчиваются процессы пищеварения, и продукты пищеварения интенсивно всасываются в кровь.
Этому способствуют приспособления тонкого кишечника, которые с одной стороны, должны замедлять продвижение пищевых масс по этому отделу (для лучшего пищеварения), с другой – увеличить поверхность слизистой оболочки тонкой кишки.
Длина кишечника у человека в среднем составляет 5-6 метров. Кишечник взрослого человека в 4 раза длиннее туловища, а у ребенка в 6 раз. Чем длиннее кишечник, тем дольше задерживается в нем пища (следовательно, лучше переваривается и всасывается). Кроме того, оптимальному перемешиванию содержимого кишки с пищеварительными соками и увеличению времени нахождения в ней способствуют перистальтические движения тонкой кишки.В тонкой кишке переваривается до 80 % поступающих с пищей белков и почти 100% жиров и углеводов.
Стенка тонкой кишки образована:
Слизистой оболочкой, подслизистой тканью, мышечной и серозной оболочками. Слизистая оболочка тонкого кишечника образует складки, покрытые ворсинками.
На слизистой оболочке тонкой кишки в 1 кв.см, находится до 2500 ворсинок.
Длина ворсинок до 1 мм.
Пищеварение в тонком кишечнике происходит в три этапа:
1) полостное пищеварение;
Как вы считаете какое определение подходит к этому понятию?
2) пристеночное или мембранное пищеварение.
Это явление было открыто русским ученым А.М.Уголевым. Что важно, пристеночное пищеварение идет на той ж поверхности тонкой кишки, которая обладает функцией всасывания. Пристеночное переваривание идёт на самой поверхности слизистой оболочки кишки. Перевариванию подвергаются частички, проникающие в пространства между ворсинками. Более крупные частицы остаются в полости кишки, где подвергаются действию пищеварительных соков. Такой механизм пищеварения способствует наиболее полному перевариванию пищи.
3) Всасывание - это процесс поступления различных веществ через слой клеток ворсинок в кровь и лимфу. Всасывание имеет огромное значение, этим путем наш организм получает все необходимые вещества. Процесс всасывания происходит в ворсинках.
Их стенка состоит из однослойного эпителия. В каждую ворсинку входят кровеносные и лимфатические сосуды. Вдоль ворсинки заложены гладкие мышечные клетки, которые во время пищеварения сокращаются, а содержимое их кровеносных и лимфатических сосудов выдавливается и уходит в общий ток крови и лимфы. Ворсинки сокращаются от 4 до 6 раз в минуту.
Каждая ворсинка в свою очередь покрыиа пальцеобразными выростами – микроворсинками.
Так, если под языком долго держать кусочек сахара, то он растворится и начнет всасываться. Однако пища в ротовой полости находится короткое время и не успевает всасываться. В желудке хорошо всасывается алкоголь, частично глюкоза, в толстой кишке –вода и некоторые соли.
Белки всасываются в виде водорастворимых аминокислот.Углеводы всасываются в кровь в виде глюкозы. Наиболее интенсивно этот процесс идт в верхнем отделе кишечника. В толстом отеде кишечника углеводы всасываются медленно.
Жирные кислоты и глицерин проникают в клетки ворсинки тонкой кишки, где изи них образуются жиры, свойственные человеческому организму. Они всасываются в лимфу, поэтому лимфа, оттекающая от кишечника, имеет молочный цвет.
Всасывание воды начинается в желудке и наиболее интенсивно продолжается в кишечнике. Также вода всасывается в кровь. Минеральные соли всасываются в кровь в растворённом виде.
Из тонких кишок невсосавшаяся часть пищи переходит в начальный участок толстой кишки – слепую кишку. Слизистая оболочка толстой кишки ворсинок не имеет, её клетки выделяют слизь. В толстой кишке находится богатая бактериальная флора, вызывающая сбраживание углеводов и гниение белков. В результате микробного брожения расщепляется растительная клетчатка, на которую не действуют ферменты пищеварительных соков, поэтому она и не усваивается в тонких кишках и неизменной поступает в толстую кишку. Под влиянием вызывающих гниение бактерий происходит разрушение невсосавшихся аминокислот и других продуктов переваривания белка. При этом образуются газы и ядовитые вещества, которые, всасываясь в кровь, способны вызывать отравление организма. Эти вещества обезвреживаются в печени.
В толстой кишке преимущественно происходит всасывание воды (до 4 литров в сутки), а также глюкозы и некоторых лекарственных препаратов. От пищевой кашицы остается менее 130-150 г кала, в состав которого входят слизь, остатки отмершего эпителия слизистой оболочки, холестерин, продукты изменения пигментов желчи, сообщающие калу характерный цвет, непереваренные остатки пищи, большое количество бактерий.
Передвижение пищевых остатков в толстой кишке происходит за счет сокращения ее стенок. Каловые массы скапливаются в прямой кишке. Дефекация (опорожнение кишечника) – процесс рефлекторный, возникающий на раздражение калом рецепторов слизистой оболочки прямой кишки при достижении определенного давления на ее стенки. Центр дефекации находится в крестцовом
отделе спинного мозга. Акт дефекации подчинен и коре больших полушарий головного мозга, чем обусловлена произвольная задержка дефекации.
3.Закрепление пройденного материала.
А сейчас чтобы проверить, как вы усвоили изученный материал. Определите, какие вещества, образуются в результате, переваривания белков, жиров, углеводов. Заполните таблицу:
Таблица: «Питательные органические вещества»
Органические веществабелки
жиры
углеводы
Вещества, образующиеся при пищеварении
Ответьте на следующие вопросы:
1)Каково значение печени и поджелудочной железы в пищеварении
2) Назовите этапы пищеварения в тонком кишечнике?
3) Объясните механизм перистальтических движений стенок тонкого кишечника?
4) Каково значение аппендикса?
5) Где находится центр дефекации?
5.Домашнее задание.
Параграф 46, стр 171-174
Ответить на вопросы
Таблица «Установить соответствие» письменно.
