лекция по разделу: Пищеварительная система.
план-конспект занятия по биологии (11 класс) на тему

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

Человек относится к гетеротрофным организмам.

Питание – процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения питательных веществ, необходимых для поддержания нормальной жизнедеятельности организма, его роста, развития, восполнения энерготрат и т.д. Пищеварение – начальный этап обмена  веществ.

Основной источник энергии для организма – углеводы – содержатся в таких продуктах как хлеб, картофель, рис, горох. Сахар на 98% состоит из сахарозы. Большинство растительных продуктов содержат углеводы. Белками богаты сыры, мясо, горох. Соя. Больше всего жира содержится   в растительном (до 98%) и сливочном (до 87%) маслах и сале.

Пищеварительная система обеспечивает прием пищи, механическую и химическую переработку, продвижение пищевой массы по пищеварительному каналу, всасывание питательных веществ и воды в кровеносное и лимфатическое русло и удаление из организма непереваренных остатков пищи в виде каловых масс.

Пищеварительный канал длиной 8-10 метров. В просвет пищеварительного канала открываются выводные протоки пищеварительных желез. Стенка пищеварительного канала состоит из трех оболочек: слизистой, мышечной и соединительно-тканной (адвентициальной) или серозной. Между слизистой и мышечной оболочками располагается подслизистый слой, представленной рыхлой соединительной тканью, в которой проходят кровеносные, лимфатические сосуды и нервы.

Серозная оболочка выстилает стенки и покрывает органы грудной (плевра) и брюшной (брюшина) полостях.

Серозная оболочка имеет два листа: пристеночный (париетальный) и внутриностный (висцеральный). Пристеночный листок выстилает стенки полостей, а внутриностный покрывает сами органы.

Между этими листками находится щелевидное пространство, в грудной полости – плевральная полость, в полости живота – брюшинная полость.

Органы пищеварительной системы: полость рта с находящимися в ней органами, глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишка, печень, поджелудочная железа.

В преддверие рта на уровне верхнего второго большого коренного зуба открывается проток околоушной слюнной железы (20-30 г)и мелкие губные и щечные железы. В ротовую полость открываются протоки подъязычных и подчелюстных слюнных желез.

Слюна содержит 95% воды, слизистое вещество – муцин, бактерицидное вещество – лизоцим и ферменты – амилазу и мальтазу, которые начально расщепляют полисахариды (гликоген, крахмал) до декстрина и мальтозы. Ферменты активны в слабощелочной среде (рН слюны, выделяемой при приеме пищи около 8).

Реакция слюны слабощелочная. За сутки у человека образуется от 600 до 1500 мл. Действие ферментов слюны заканчивается в желудке, когда пищевой комок пропитывается желудочным соком.

Механизмы слюноотделения впервые изучил великий русский физиолог И.П.Павлов с помощью фистульного метода. Фистула - соединение протока железы с внешней средой. Центр слюноотделения находится в продолговатом мозге.

Зубы расположены неподвижно в зубных альвеолах при помощи соединительной ткани, укрепляются корнями. Образуя непрерывное соединение – вколачивание.

Зуб состоит из коронки, покрытой эмалью, шейки, корня, покрытого цементом. Основную массу зуба составляет дентин. Внутри зуба находится полость, заполненная пульпой, образованной сосудами и нервами.

Молочные зубы прорезываются с 6 месяцев до 2 лет, их 20.

С 6 до 14 лет молочные зубы выпадают и прорезываются постоянные зубы в количестве 32. Третий большой коренной зуб прорезывается с 16 до 26 лет, его называют зубом мудрости.

Функциональное перемещение нижней челюсти жевательными мышцами называется артикуляцией.

Язык – это мышечный орган, образованный поперечнополосатой скелетной мышечной тканью. Язык покрыт слизистой оболочкой, которая образует тактильные (нитевидные, конические) и вкусовые (листовидные, грибовидные и желобоватые) сосочки. В языке выделяют кончик, тело и корень языка. Язык служит органом осязания и вкуса, участвует в акте жевания, глотания и членораздельной речи.

Глотка – непарный мышечный орган, вверху прикрепляется к основанию черепа, внизу – на уровне 6-7 шейного позвонка – она переходит в пищевод, в среднем длина глотки 12-14 см. В глотке выделяют: носовую, ротовую и гортанную части. Пища из ротовой полости через ротоглотку и гортаноглотку переходит в пищевод, а воздух из носовой полости идет в носоглотку.

Отверстия, ведущие в глотку из носовой и ротовой полостей, окружены скоплениями лимфоидной ткани, образующей 6 миндалин (глоточную, язычную, 2 трубные и 2 небные) – кольцо Пирогова - Вальдейера.

Функция этого кольца – обезвреживание микроорганизмов, попадающих с пищей и воздухом в глотку, а также участие в иммунных процессах.

Глотание – это сложный рефлекторный акт. В момент глотания задерживается дыхание, вход в носовую полость закрывается мягким небом, гортань поднимается вверх и надгортанник закрывает вход в нее, сокращением мышц глотки пищевой комок проталкивается в пищевод.

Пищевод – трубка длиной 25-30 см, начинается на уровне 6 -7 шейного позвонка и на уровне 10-11 грудных позвонков впадает в желудок.

В пищеводе 3 отдела: шейный, грудной и брюшной.  Пищевод имеет три постоянных сужения:

1. Фарингеальное, или глоточное, находящееся в месте перехода глотки в пищевод;
2. Бронхиальное, расположенное в месте его соприкосновения с левым главным бронхом;
3. Диафрагмальное – в области пищеводного отверстия диафрагмы.

Сокращения мышц пищевода за 6-8 секунд продвигают пищевой комок в желудок. Железы слизистой пищевода вырабатывают слизь.

Жидкая  пища проходит по пищеводу за 1-2 с, плотная 3-10 с.

Между желудком и пищеводом в области кардиального сужения расположен клапан – кардиальный жом. Который пропускает пищу в желудок и препятствует обратному ее движению.

Желудок – расширенная часть пищеварительного канала емкостью 1.5-2.5 литра. Желудок располагается в брюшной полости под диафрагмой и печенью. Верхняя граница желудка соответствует 10-11 грудным позвонкам, а нижняя – 12 грудному – 1 поясничному позвонкам. У желудка выделяют вход, дно, тело, малую и большую кривизну, выход или привратник, где имеется пилорический сфинктер.

Стенка желудка состоит из 3 слоев: наружного – серозного, среднего – мышечного и внутреннего – слизистого. В слизистой оболочке желудка находятся многочисленные железы (до 35 млн.), вырабатывающие желудочный сок. На месте перехода желудка в кишечник находится пилорический сфинктер, который при сокращении полностью разобщает полость желудка от двенадцатиперстной кишки.

Железы желудка вырабатывают желудочный сок, в состав которого входят ферменты. Главные клетки вырабатывают пепсиноген, обкладочные клетки вырабатывают  соляную кислоту, добавочные клетки (мукоциты) вырабатывают слизь. Слизь защищает слизистую оболочку желудка от самопереваривания. Соляная кислота в концентрации 0,3-0,5% оказывает бактерицидное действие, активизирует действие ферментов.

Ферменты желудочного сока: пепсин и гастриксин – расщепляют белки до полипептидов, химозин – створаживает молоко. За сутки у человека отделяется от 1.5 до 2.5 литра желудочного сока. Под действием желудочного сока пищевая масса превращается в жидкую кашицу (химус). Принятая пища находится в желудке от 4-10 часов. Выделение желудочного сока начинается через 6-8 минут после приема пищи и длится от 4-10 часов.

Кислотность желудочного сока (рН) на пике пищеварения составляет 0,8-1.5; в покое – 6. Следовательно, во время пищеварения он представляет собой сильно кислую среду. Железы желудка синтезируют особое вещество – внутренний фактор Кастла. Он необходим для всасывания витамина В12.

Регуляция сокоотделения в желудке происходит рефлекторным и гуморальным путями.

Тонкая кишка – наиболее длинная часть пищеварительного тракта длиной от 2,5 до 5 метров. Тонкая кишка делится на три отдела: двенадцатиперстную, тощую, подвздошную. 

В тонкой кишке происходит всасывание продуктов расщепления питательных веществ. Слизистая оболочка тонкой кишки образует циркулярные складки, поверхность которых покрыта выростами – кишечными ворсинками длиной 0,2 – 1,2 мм. В каждую ворсинку входят артериола и лимфатический капилляр. А выходят венулы. В ворсинке артерилолы делятся на капилляры, которые сливаясь образуют венулы. Кишечные железы располагаются в толще слизистой оболочки, которые вырабатывают кишечный сок до 2,5 литров в сутки. Его рН составляет 7,2-7,5.

Кишечный сок имеет слабощелочную реакцию, выделяется только в том месте, где происходит раздражение слизистой оболочки химусом. Кишечный сок содержит ферменты, их более 20: липазу и пептидазы.

В результате пищеварения образуются вещества, растворимые в воде, которые могут всасываться ворсинками тонкой кишки.

Продукты расщепления углеводов, белков и растворы минеральных солей всасываются непосредственно в кровь. Продукты расщепления жиров (глицерин и жирные кислоты) еще в стенках ворсинок превращаются в человеческий жир, который переходит в лимфу, а оттуда в кровь.

В тонкой кишке возможно одновременно и полостное, и пристеночное пищеварение.

В слизистой оболочке тонкой кишки заложены многочисленные одиночные и групповые лимфатические узелки, выполняющие защитную функцию.

Двенадцатиперстная кишка имеет длину до 30 см, начинается от пилорического отдела желудка, имеет вид подковы, огибает головку поджелудочной железы. В нее открываются общий желчный проток из печени и проток поджелудочной железы. В двенадцатиперстной кишке химус подвергается ощелачиванию, воздействию желчи, сока поджелудочной железы, кишечного сока.

Тощая кишка занимает левую верхнюю часть живота и пупочную область.

Подвздошная кишка занимает правую нижнюю сторону брюшной полости  и малый таз, в правой подвздошной ямке она переходит в слепую кишку.

Особенность ее заключается в том, что циркулярные складки почти отсутствуют. Лимфатические узелки собраны в виде овальных групп, называемых пейеровыми бляшками.

Тощая и подвздошная кишка подвешены на брыжейке, которая прикреплена к задней брюшной стенке.

Толстая кишка – длина 1,5 – 2,0 метра. В ней происходит формирование каловых масс.

 В толстой кишке выделяют: слепую кишку с червеобразным отростком; ободочную кишку, состоящую из восходящей, поперечной, нисходящей, сигмовидной кишок, и прямую кишку, которая заканчивается анальным отверстием.

Признаки: наличие продольных мышечных лент (брыжеечная, сальниковая и свободная), вздутий и сальниковых отростков, гаустры (вздутия).

Слепая кишка - начальный отдел толстой кишки, длина 6 – 12 см, на нижне-внутренней поверхности от нее отходит червеобразный отросток (аппендикс), длина которого от 2-20 см.

В слепую кишку открывается подвздошная кишка, в этом месте находится клапан (Баугиниева заслонка), которая регулирует поступление содержимого подвздошной кишки в толстую и препятствует обратному ее движению.

Восходящая ободочная кишка начинается от слепой кишки, поднимается, располагаясь в правой половине живота. По задней брюшной стенке вверх до печени и переходит в поперечную ободочную кишку.

Поперечная ободочная кишка проходит поперечно на уровне десятых ребер через пупочную область. В левом подреберье ободочная кишка поднимается вверх к селезенке и переходит в нисходящую ободочную кишку. Поперечная ободочная кишка имеет брыжейку, покрыта брюшиной со всех сторон.

Нисходящая ободочная кишка располагается в левой половине брюшной полости.

Сигмовидная ободочная кишка имеет брыжейку, достигает 3 крестцового позвонка, покрыта брюшиной со всех сторон. На уровне тазового мыса она переходит в прямую кишку.

Прямая кишка составляет последний отдел толстой кишки, имеющий в длину 15-20 см. Передняя стенка прямой кишки прилежит у женщин к влагалищу и матке, а у мужчин – к мочевому пузырю, семенным пузырькам и предстательной железе.

Железы толстой кишки вырабатывают небольшое количество сока, который почти не содержит ферментов, а содержит много слизи, имеющий значение для формирования каловых масс. Под действием бактерий в толстой кишке происходит расщепление клетчатки и синтез некоторых витаминов.

Пищеварительные железы: слюнные, железы желудка, печень, поджелудочная железа и железы кишечника.

Структурной единицей слюнных желез, печени является долька. В поджелудочной железе – ацинус. 

Пищеварительные соки содержат ферменты, которые являются биологическими катализаторами. Они ускоряют химические реакции в пищеварительном канале. Ферменты не изменяются, не входят в состав конечных продуктов реакции и повторно используются организмом.  Под действием ферментов белки, жиры. Углеводы расщепляются на простые вещества, пригодные к всасыванию. Ферменты активны только в определенной химической среде (нейтральной, щелочной, кислой).

Кислотность (рН) характеризует концентрацию ионов водорода в среде: рН нейтральной среды равна 7, кислой менее 7, щелочной – более 7. В частности пепсин желудочного сока активен только в кислой среде (рН 1-2).

Оптимальная активность пищеварительных ферментов при температуре 37-38 градусов. В течение 1 суток все железы пищеварительной системы секретируют около 7-8 л соков.

Печень – самая крупная железа, ее вес до 1500 грамм. Печень расположена в брюшной полости, под диафрагмой, в правом подреберье.

В печени выделяют большую правую и меньшую левую доли и две поверхности – диафрагмальную и висцеральную. На висцеральной поверхности располагаются желчный пузырь и ворота печени, через которые входят воротная вена, печеночная артерия и нервы, а выходят: общий печеночный проток и лимфатические сосуды.

В отличие от других органов в печень, кроме артериальной, притекает и венозная кровь, оттекающая от органов желудочно-кишечного тракта. В печени происходит обезвреживание всасывающихся из кишечника в кровь ядовитых продуктов распада белков и ядовитых веществ, образовавшихся в результате жизнедеятельности микробов в толстой кишке. Ядовитые вещества в печени нейтрализуются и выводятся с мочой и калом.

К печени несут кровь воротная вена (которая собирает кровь от органов ЖКТ) и собственная печеночная артерия (приносящая обогащенную кислородом кровь). Отток крови от печени происходит по 3-5 печеночным венам в нижнюю полую вену, которая проходит через вещество печени в области правой продольной борозды.

Печень заключена в тонкую фиброзную пластинку, которая носит название «Глиссонова капсула». Снаружи орган покрыт брюшиной, за исключением места сращения с диафрагмой.

Структурно - функциональной единицей печени является печеночная долька. Общее их количество достигает 500 000 тысяч. В центре дольки расположена центральная вена, которая собирает кровь, прошедшую обширные капиллярные сети (синусоиды). Все центральные вены сливаются и образуют 3-5 печеночных вен, по которым кровь оттекает в нижнюю полую вену. Особое строение кровеносного русла печени, заключающееся в слиянии артериальных и венозных сосудов в области синусоидов, носит название «чудесная сеть печени». 

Дольку образуют клетки печени, гепатоциты.

Гепатоциты продуцируют желчь, которая образуется постоянно, а поступает в двенадцатиперстную кишку через общий желчный проток только при наличии  в ней пищи. Когда пищеварение прекращается, желчь по пузырному протоку скапливается в желчном пузыре (40-80 мл), где в результате всасывания воды, концентрация желчи возрастает в 7-8 раз.

Желчь имеет щелочную реакцию (рН – 7,8-8,6), она состоит из желчных кислот, желчных пигментов, холестерина и других веществ. В сутки у человека образуется от 500-1200 мл желчи. Желчь активирует липазу поджелудочного и кишечного соков, эмульгирует жиры, усиливает перистальтику кишечника и обладает бактерицидным действием.

Печень – основное место синтеза белков крови и свертывающей системы. Глюкоза пищи откладывается в печени виде гликогена и расходуется по мере необходимости. В сосудах печени может накапливаться до 1 литра крови.

Поджелудочная железа расположена в брюшной полости позади желудка. Масса ее у взрослого человека 70-80 грамм, длина 16-22 см. У нее различают головку, тело и хвост.

Структурно - функциональной единицей поджелудочной железы является ацинус. Его клетки продуцируют панкреатический сок, содержащий пищеварительные ферменты.  Между дольками в области хвоста расположены особые тканевые образования – островки Лангерганса. Их клетки секретируют гормоны: инсулин и глюкагон, поступающие непосредственно в кровь. Поджелудочная железа является железой внешней и внутренней секреции. Как пищеварительная железа она вырабатывает поджелудочный сок (1.5 – 2,0 л в сутки), который через проток выделяется в двенадцатиперстную кишку, рН 7,8 – 8,4. Следовательно он обладает слабощелочной реакцией и нейтрализует соляную кислоту, поступающую вместе с химусом из желудка.

Поджелудочный сок содержит ферменты, переваривающие белки, жиры и углеводы. Трипсин расщепляет белки до аминокислот. Липаза расщепляет жиры до глицерина и жирных кислот. Амилаза, лактаза, мальтаза расщепляет сложные углеводы (крахмал, гликоген, сахарозу) на простые сахара (глюкозу, галактозу, фруктозу).

Поджелудочный сок начинает выделяться через 2-3 минуты после начала приема пищи и продолжается от 6-14 часов в зависимости от состава пищи.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Швырев А.А. Анатомия и физиология человека с основами общей патологии. Под редакцией профессора Морозова Р.Ф. 9-е издание. Ростов-на Дону «Феникс» 2016.
2. Гайворонский И.В., Ничипорук Г.И. Анатомия и физиология человека. 10-е издание. Москва. Издательский центр «Академия» 2015.