Пищеварение, обмен веществ и энергии (Лекция 6)

Пищеварение – это процесс химической и механической обработки пищи, при котором она переваривается и усваивается клетками организма.

Павлов установил, что рефлекторная секреция слюны не всегда одинакова, а варьируется и влияет на этот процесс, во-первых, природа, сила, количество и продолжительность действия натуральных раздражителей на рецепторы ротовой полости, и, во-вторых, функциональное назначение слюны - пищеварительное, защитное или санитарно-гигиеническое.

Пищеварение в полости рта.

В слизистой оболочке полсти рта в большом количестве имеются мелкие слюнные железы. Помимо них в полость рта открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушной, поднижнечелюстной и подъязычной.

За 15-20 с, которые пища находится в ротовой полости, происходит ее механическое измельчение и обработка пищи ферментами слюны, которые начинают расщепление углеводов.

Слюна – это секрет слюнных желез, который представляет собой слабощелочную жидкость, содержащую ферменты (амилаза и мальтаза), неорганические соли, белок и биологически активное вещество муцин. Амилаза расщепляет крахмал до мальтозы, мальтаза – мальтозу на две молекулы глюкозы, а муцин придает слюне вязкость, склеивает пищевой комок и делает его скользким, что облегчает проглатывание пищи.

Механизм возбуждения слюнных желез. При виде пищи и во время еды начинается секреция слюнных желез. При поступлении в рот пищи происходит раздражение рецепторов, находящихся в полости рта. Это проявление безусловного рефлекса. Вид и запах пищи, а у человека и разговор о пище могут вызвать слюноотделение.

Пищеварение в желудке.

Желудок выполняет функцию депо пищеварительного тракта, где пища находится 4-10 ч. Также там происходит переваривание пищи под действием желудочного сока.

Желудочный сок – это бесцветная прозрачная жидкость сильно кислой реакции. Кроме соляной кислоты в его состав входят ферменты: пепсин, гастриксин и липаза, а также большое количество слизи – муцина.

Пепсин и гастриксин расщепляют сложные белковые молекулы до полипептидов, т.е. крупных частиц не способных всасываться. Муцин предохраняет слизистую оболочку желудка.

Желудочный сок обладает бактерицидным действием благодаря содержанию в нем фермента лизоцима и соляной кислоты. За сутки у человека отделяется 1,5-2,5 л сока.

Отделение желудочного сока.

При отсутствии в желудке пищи его железы сок не выделяют. Через 5-10 мин. после начала еды железы начинают секретировать сок. Этот процесс продолжается до тех пор пока в желудке находится пища. Состав сока и скорость его выделения зависят от качества и количества пищи. Каждому продукту соответствует определенный состав сока и ход его отделения. Движения желудка.

Возникают в результате сокращения гладких мышц его стенки. Есть тонические (длинные и непрерывные) и перистальтические (сокращения волнами). Желудок обладает автоматией, т.е. импульсы к сокращению возникают в нем самом.

Пищеварение в тонком и толстом кишечнике.

Пищеварение в двенадцатиперстной кишке.

Она играет основную роль в пищеварении. В нее изливаются главные пищеварительные соки: поджелудочный, кишечный и желчь; в слизистой оболочки кишки образуются гормоны, регулирующие секрецию желудка, поджелудочной железы и печени.

Состав и секреция поджелудочного сока.

Он представляет собой бесцветную жидкость, щелочной реакции рН 7,3-8,7. В соке содержатся ферменты, переваривающие белки, жиры и углеводы, т.е. все питательные вещества пищи.

Поджелудочный сок начинает выделяться через 2-3 минуты после начала еды. Раздражение пищей рецепторов полости рта рефлекторно возбуждает поджелудочную железу.

Пищеварение в тощей и подвздошной кишке.

Тощая кишка выполняет ряд важных физиологических функций: выделение пищеварительных соков, перемешивание и передвижение пищевой кашицы и всасывание питательных веществ, воды и солей.

Кишечный сок отделяется только во время и в месте движения по кишечнику химуса (пищевой кашицы), а не по всей длине кишки.

В тонкой кишке продолжается пищеварение, начатое в начальных отделах пищеварительного тракта, и одновременно происходит интенсивное всасывание.

Пищеварение в толстой кишке.

Основными функциями толстой кишки являются всасывание воды и остатков питательных веществ, депонирование кишечного содержимого, формирование каловых масс и их эвакуация.

Слизистая оболочка толстой кишки вырабатывает небольшое количество сока, в котором очень мало ферментов и много слизи, имеющей значение для формирования кала.

Обмен веществ.

Обмен белков.

Белки – это сложные высокомолекулярные соединения, содержащие в отличие от жиров и углеводов азот. Они состоят из 20 заменимых и незаменимых аминокислот.

Заменимые аминокислоты – гликокол, аланин, цистеин и др. – могут синтезироваться в организме. Незаменимые аминокислоты – аргинин, лейцин, лизин, триптофан и др. – не синтезируются в организме и поступают из пищи.

Белки – это основной пластический материал для строения клетки. Белки входят в состав ферментов, ускоряющих химические реакции в организме.

Для взрослого человека потребность в белке составляет 1,5 г на 1 кг массы тела, для ребенка грудного возраста – 3-3,5 г, для ребенка 10 лет – 2,5 г.

Обмен углеводов.

Углеводы делятся на простые и сложные. С пищей в основном поступают сложные углеводы: полисахариды крахмал, гликоген и дисахариды – молочный, свекловичный и другие сахара. При их расщеплении в пищеварительном тракте образуются простые моносахариды: глюкоза, фруктоза и галактоза, которые всасываются из кишечника в кровь.

В организм углеводы поступают главным образом с растительной пищей (хлеб, овощи, крупы, фрукты). При избыточном питании углеводы превращаются в жиры и откладываются в неограниченных количествах в жировых депо: подкожной клетчатке, сальниках и др.

Обмен жиров.

Липиды (жиры) – это сложные органические вещества, к которым относятся нейтральные жиры, состоящие из глицерина и жирных кислот.

Жиры в организме играют пластическую и энергетическую функции. Как пластический материал они входят в состав оболочки и цитоплазмы клеток. Часть жиров накапливается в клетках жировой ткани как запасной жир, количество которого составляет 10-30% от массы тела.

В регуляции жирового обмена играют роль ЦНС и многие железы внутренней секреции.

В организме должен поддерживаться энергетический ба­ланс поступления и расхода энергии. Живые организмы получают энергию в виде ее потенциальных запасов, аккумулированных в углеводах, жирах и белках. В процессе биологического окисления эта энергия высвобождается и использу­ется для синтеза АТФ.

Запасы АТФ в клетках невелики, поэтому они должны постоянно восстанавливаться. Этот процесс осуществляется путем окисления питательных веществ. Запас энергии в пище выражается ее калорий­ностью, т.е. способностью освобождать при окислении то или иное количество энергии. Расход энергии зависит от возраста и пола, ха­рактера и количества выполняемой работы, времени года, состояния здоровья и других факторов.

Интенсивность энергетического обмена в организме определяет­ся при помощи калориметрии. Определение энергообмена можно производить методами прямой и непрямой калориметрии.

Прямая калориметрия основана на измерении тепла, выделяемого организмом и проводится с помощью специальных ка­мер (калориметров). Это тепло определяет величину израсходован­ной энергии. Прямая калориметрия наиболее точный метод, но он требует длительных наблюдений, громоздкого специального обору­дования и неприемлем во многих видах профессиональной и спортивной деятельности.

Значительно проще определять расходы энергии методами не­прямой калориметрии. Один из них (непрямая респираторная калориметрия) основана на изучении газообмена, т.е. на определении количества потребляемого организмом кислорода и выдыхаемого за это время углекислого газа. С этой целью используются различные газоанализаторы.

Для окисления различных питательных веществ требуется раз­ное количество кислорода. Количество энергии, освобождаемое при использовании 1 л кислорода, называется его калоричес­ким эквивалентом. При окислении углеводов калорический эквивалент равен 5.05 ккал, при окислении жиров — 4.7 ккал и белков — 4.85 ккал.