додати матеріал

приховати рекламу

Травлення

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

План

  1. Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3

  2. Сутність процесів, що відбуваються в шлунково-кишковому тракті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4

  3. Типи травлення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 5

  4. Всмоктування ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .9

  5. Регулювання всмоктування ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11

  6. Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 14

  7. Список літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15

Введення

Всі речовини, необхідні для виконання фізичної і розумової роботи, підтримки температури тіла, а також зростання і відновлення зруйнованих тканин і інших функцій, організм отримує у вигляді їжі і води. Харчові продукти складаються з живильних речовин, основними з яких є білки, жири, вуглеводи, мінеральні солі, вітаміни, вода. Ці речовини входять до складу клітин організму. Більшість харчових продуктів не може використовуватися організмом без попередньої обробки. Вона полягає в механічній переробці їжі та хімічному розщепленні її на прості розчинні речовини, які надходять в кров і поглинаються з неї клітинами. Така обробка їжі називається травленням.

Травна система - це сукупність органів травлення у тварин і людини. У людини травна система представлена ​​ротовою порожниною, глоткою, стравоходом, шлунком, кишечником, печінкою і підшлунковою залозою.

У ротовій порожнині їжа подрібнюється (розжовується), потім піддається складній хімічній обробці травними соками. Слинні залози виділяють слину, залози шлунка, підшлункова і кишкова залози - різні соки, а печінка - жовч. В результаті дії цих соків білки, жири і вуглеводи розщеплюються до більш простих розчинних сполук. Але це можливо лише при русі їжі по травному каналу і ретельному її перемішуванні. Переміщення і перемішування їжі здійснюється завдяки потужним скорочень мускулатури стінок травного каналу. Перехід поживних речовин у кров і лімфу виконується слизовою оболонкою окремих ділянок травного каналу.

Сутність процесів, що відбуваються

в шлунково-кишковому тракті

Щодоби доросла людина має отримувати близько 80-100 г білків, 80-100 г жиру і 400 г вуглеводів. Вони надходять з їжею. Разом з ними в їжі містяться мінеральні солі, мікроелементи, вітаміни, а також баластні речовини, які є цінним компонентом їжі.

Сутність травлення (рис.1) полягає в тому, що після необхідної механічної обробки, тобто роздрібнення і розтирання їжі в роті, шлунку і в тонкому кишечнику відбувається гідроліз білків, вуглеводів і жирів. Він проходить у два етапи - спочатку в порожнині травного тракту відбувається руйнування полімеру до олігомерів, а потім - в області мембрани ентероцита (пристеночное, або мембранне травлення) - відбувається остаточний гідроліз до мономерів - амінокислот, моносахаридів, жирних кислот, моногліцеридів. Молекули-мономери за допомогою спеціальних механізмів всмоктуються, тобто реабсорбуються через апикальную поверхню ентероцитів і переходять в кров або лімфу, звідки надходять в різні органи, проходячи спочатку через систему ворітної вени печінки. Всі «баластні» речовини, які не змогли бути гідроліз ферментами шлунково-кишкового тракту, йдуть у товстий кишечник, де з допомогою мікроорганізмів піддаються додатковому розщепленню (часткового або повного), при цьому частина продуктів цього розщеплення всмоктується в кров макроорганізму, а частина йде на харчування мікрофлори. Мікрофлора здатна також продукувати біологічно активні речовини та ряд вітамінів, наприклад, вітаміни групи В.

Заключним етапом травлення є формування калових мас і їх евакуація (акт дефекації). У середньому їхня маса досягає 150-250 м. У нормі акт дефекації відбувається 1 раз на добу, у 30% людей - 2 рази і більше, а у 8% - рідше 1 раз на добу. За рахунок аерофагії та життєдіяльності мікрофлори в шлунково-кишковому тракті накопичується близько 100-500 мл газу, який частково виділяється при дефекації чи поза нею.


Рис.1. Сутність процесів перетравлення компонентів їжі.

Типи травлення

Залежно від походження гідролітичних ферментів розрізняють:

1) власне травлення - воно йде за рахунок ферментів, що виробляються людиною або твариною;

2) симбионтное - за рахунок ферментів симбіонтів, наприклад, ферментів мікроорганізмів, що населяють товстий кишечник;

3) аутолітичних - за рахунок ферментів, що вводяться разом з їжею. Це, наприклад, характерно для молока матері, в ньому містяться ферменти, необхідні для сгущення молока і гідролізу його компонентів. У дорослої людини головне значення в процесах травлення має власне травлення.

У залежності від локалізації процесу гідролізу поживних речовин розрізняють: внутрішньоклітинний і позаклітинне травлення, причому позаклітинне ділиться на дистантное (або порожнинне) і контактне (або пристеночное) травлення.

Внутрішньоклітинне травлення являє собою процес, що відбувається всередині клітини. Фагоцити - яскравий приклад використання цього способу гідролізу. Як правило, внутрішньоклітинне травлення здійснюється за допомогою гідролаз, розташованих в лізосомах. У процесі власного (істинного) травлення у людини основна роль належить порожнинного та пристінкового травлення.

Порожнинне травлення відбувається в різних відділах шлунково-кишкового тракту, починаючи з ротової порожнини, але його вираженість різна. Слинні залози, залози шлунка, панкреатична заліза, численні залози кишечника виробляють відповідні соки (слину - в ротовій порожнині), в яких крім різних компонентів містяться ферменти - гідролази, здійснюють гідроліз відповідних полімерів - білків, складних вуглеводів, жирів. Як правило, гідроліз відбувається у водній фазі і багато в чому він визначається рН середовища, температурою, а для ліпаз - вмістом у середовищі емульгатора жиру - жовчних кислот. Він закінчується утворенням дрібних молекул - дисахаридів, дипептиду, жирних кислот, моногліцеридів.

Пристеночное (мембранне) травлення - ідея про його існування була висловлена ​​А. М. Уголєва в 1963 р. Проводячи досліди з відрізком тонкої кишки, він виявив, що гідроліз крохмалю під впливом амілази в присутності відрізка тонкої кишки щура, обробленого спеціальним чином (для видалення власної амілази), відбувається значно швидше, ніж без нього. А. М. Уголев припустив, що в апікальній частині ентероцитів відбувається процес, що сприяє остаточного переварюванню поживних речовин. Подальший розвиток науки підтвердило правильність цієї гіпотези, яка в даний час визнана аксіомою фізіології травлення.

Пристеночное травлення здійснюється на апікальній поверхні ентероцита. Тут, в його мембрані, вбудовані ферменти-гідролази, які здійснюють остаточний гідроліз поживних речовин, наприклад, мальтаза, що розщеплює мальтозу до двох молекул глюкози, інвертаза, що розщеплює сахарозу до глюкози і фруктози, діпептідаз. Ці ферменти складаються з двох частин - гідрофільної і гідрофобної. Гідрофільна частина знаходиться над мембраною, а гідрофобна частина - всередині мембрани, вона виконує «якірну» функцію. Ферменти, які здійснюють пристінкових травлення, як правило, синтезуються усередині самого ентероцита, в тому числі мальтаза, інвертаза, ізомальтази, гамма-амілаза, лактази, трегалаза, лужна фосфатаза, моногліцерідліпа-за, пептидази, амінопептидази, карбоксипептидази та інші. Після синтезу ці ферменти вбудовуються в мембрану як типові інтегральні білки. Ефективність пристінкового травлення в чому зростає завдяки тому, що цей процес пов'язаний з наступним етапом - транспортом молекули через ентероціт в кров або лімфу, тобто з процесом всмоктування. Як правило, поблизу від ферменту-гідролази знаходиться транспортний механізм («транспортер», за термінологією А. М. Уголєва), який, як в естафеті, приймає на себе утворився мономер і транспортує його через апикальную мембрану ентероцита всередину клітини.

Ентероціт покритий мікроворсинками, в середньому до 1700-3000 штук на клітину. На 1 мм 2 таких ворсинок - близько 50-200 млн. За рахунок їх площа мембрани, на якій відбувається пристінкових травлення, зростає в 14-39 разів. У мембранах цих мікроворсинок і локалізуються ферменти - гідролази. Між мікроворсинками і на їх поверхні розташований шар глікокаліксу - це перпендикулярно по відношенню до поверхні мембрани ентероцита розташовані філаменти (діаметр їх від 2 до 5 нм, висота - 0,3-0,5 мкм), які утворюють своєрідний пористий реактор. Періодично, коли глікокалікс надмірно забруднене, він, для очищення поверхні ентероцита, відривається. При патології можливі ситуації, коли клітина взагалі надовго позбавляється глікокаліксу, і в цьому випадку порушується процес пристінкового травлення. Гликокаликс забезпечує над апікальною мембраною ентероцита своєрідне середовище. Гликокаликс є молекулярним ситом та іонообмінників - відстані між сусідніми филаментами глікокаліксу такі, що вони не пропускають всередину глікокаліксу великі частки, в тому числі «недоперетравлені» продукти, мікроорганізми, які населяють тонкий кишечник. Завдяки наявності електричних зарядів (катіонів, аніонів) глікокалікс є іонообмінників. У цілому, глікокалікс забезпечує стерильність і виборчу прохідність для середовища, розташованої над мембраною ентероцита. Між филаментами глікокаліксу розташовані ферменти - гідролази, основна частина яких відбувається з соків - кишкового і панкреатичного, і тут вони довершують розпочатий в порожнині кишечника процес часткового гідролізу.

Над гликокаликсом є також ще один шар - так званий шар слизових накладень. Він утворений слизом, що продукується келихоподібними клітинами, і фрагментами слущивающегося кишкового епітелію. У цьому шарі сорбовані багато ферментів панкреатичного соку, кишкового соку. Цей шар є місцем примембранного травлення.

Таким чином, перехід від порожнинного травлення до пристінкового здійснюється поступово, через два важливих у функціональному відношенні шару - шару слизових накладень і шару глікокаліксу. Потім йде власне шар пристінкового (мембранного) травлення, в якому відбувається остаточний гідроліз поживних речовин і подальший їх транспорт через ентероціт в кров або лімфу.

Всмоктування

Всмоктування нутрієнтів, тобто поживних речовин є кінцевою метою процесу травлення. Цей процес здійснюється протягом усього ШКТ - від ротової порожнини до товстого кишечника, але його інтенсивність різна: в ротовій порожнині, в основному, всмоктуються моносахариди, деякі лікарські речовини, наприклад, нітрогліцерин; в шлунку, в основному, всмоктуються вода і алкоголь; в товстому кишечнику - вода, хлориди, жирні кислоти; в тонкому кишечнику - всі основні продукти гідролізу. У 12-палої кишки всмоктуються іони кальцію, магнію, заліза; в цій кишці і на початку тонкої кишки йде переважно всмоктування моносахаридів, більш дистально відбувається всмоктування жирних кислот, моногліцеридів, а в клубовій кишці - всмоктування білка, амінокислот. Жиророзчинні і водорозчинні вітаміни всмоктуються в дистальних ділянках тонкої кишки і в проксимальних ділянках клубової (рис.2).

Рис.2. Всмоктування продуктів розщеплення білків, вуглеводів і жирів (імовірні варіанти). Всмоктування в кров (К).

, Г — глицерин, Ж — жирные кислоты — синтез уподобленных триглицеридов в эпителиоцитах — формирование Хм — хиломикронов и всасывание в лимфу (ЛК). А - амінокислоти, М - моносахариди у сполученні з Na, Г - гліцерин, Ж - жирні кислоти - синтез уподібленних тригліцеридів у епітеліоцитах - формування Хм - хіломікронів і всмоктування в лімфу (ЛК). Жел - жовчні кислоти частково повертаються в порожнину кишечника, частково всмоктуються в кров і повертаються в печінку.

Не всі області тонкої кишки «зайняті» процесом всмоктування, дистальні ділянки зазвичай не беруть участь в цьому процесі. Однак при патології проксимальних ділянок дистальні ділянки беруть на себе цю функцію. Таким чином, в організмі існує захисний варіант всмоктування.

Механізми транспорту, тобто всмоктування речовин різноманітні. Частина речовин, наприклад вода, може проходити через міжклітинні (межентероцітарние) проміжки - це механізм персорбціі. Також відбувається і процес реабсорбції води в збірних трубках нирки. У ряді випадків має місце механізм ендоцитозу, тобто поглинання ентероцитів великий, незруйнованою молекули всередину клітини, а потім виділення її в інтерстицій і в кров за рахунок механізму екзоцитозу. Очевидно, таким способом транспортуються імуноглобуліни у новонароджених і грудних дітей, що вигодовують жіночим молоком. Не виключено, що у дорослих ряд молекул теж транспортується за рахунок ендо-і екзоцитозу.

Важливе місце серед механізмів всмоктування займають механізми пасивного транспорту - дифузія, осмос, фільтрація, а також полегшена дифузія (транспорт без витрат енергії за градієнтом концентрації, але з використанням «транспортерів»). Механізм осмосу дозволяє реабсорбироваться великий об'єм води - в середньому за добу близько 8 л (2,5 - з їжею, інша вода - це вода травних соків): разом з осмотично активними речовинами, наприклад, з глюкозою, амінокислотами, іонами натрію, кальцію, калію - у ентероцити входить пасивно вода. Частково вода входить до интерстиций (а потім і в кров) за рахунок процесів фільтрації - якщо гідростатичний тиск в порожнині кишечника перевищує осмотичний тиск у цьому середовищі, то це створює можливість для реабсорбції води за допомогою фільтраційного механізму.

Основним механізмом, що забезпечує реабсорбцію різних речовин (глюкози, амінокислот, солей натрію, кальцію, заліза) є активний транспорт, для реалізації якого потрібна енергія, що виникає в результаті гідролізу АТФ. Іони натрію транспортуються за рахунок механізму первинно-активного транспорту, а глюкоза, амінокислоти і ряд інших речовин - за рахунок вторинно-активного транспорту, залежного від транспорту натрію.

Особливе становище в транспорті займають продукти ліполізу і самі жири. Будучи жиророзчинними, вони можуть проходити через мембранні бар'єри пасивно, за градієнтом концентрації. Але для цього необхідно «організувати» такий потік, зробити його реальним. Очевидно, з цією метою в порожнині кишки продукти гідролізу ліпідів - жирні кислоти, що мають довгі ланцюжки, 2-моногліцериди, холестерин - об'єднуються в міцели - найдрібніші крапельки, які здатні дифундувати через апикальную мембрану ентероцита всередину його. Процес утворення міцел пов'язаний з дією жовчних кислот. Усередині ентероцита з знову синтезованих ліпідів утворюються структури, зручні для подальшого транспорту - хіломікрони. Не виключено, що для полегшення транспорту міцел і хиломикрон в мембранах є специфічні переносники, тобто має місце полегшена дифузія.

Регулювання всмоктування

Вона здійснюється за рахунок змін процесів кровотоку через слизову кишечника, шлунка, лімфотоку, енергетики, а також за рахунок синтезу «транспортерів» (насосів і специфічних переносників).

Кровотік в чревной області багато в чому залежить від стадії травлення. Відомо, що в умовах «харчового спокою» в чревной кровотік надходить 15-20% МОК. При посиленні функціональної активності ШКТ він може зростати в 8-10 разів. Це сприяє не тільки збільшенню продукції травних соків, моторної активності, а й підвищує процес всмоктування, тобто кровотік через ворсинки слизистої кишечника при цьому зростає, і створюються сприятливі умови для відтоку крові, багатої всосавшиеся нутрієнтів. Посилення кровотоку відбувається головним чином за рахунок продукції вазодилататорів, особливо серотоніну - найбільш сильного вазодилататора прекапілярів ШКТ. Інші гормони, наприклад, гастрин, гістамін, холецистокінін-панкреозимин теж сприяють цьому процесу. Коли з якихось причин системний тиск змінюється, то кровотік через ворсинку все-таки зберігається (в діапазоні зміни системного тиску від 100 до 30 мм рт. Ст.). Це забезпечується за рахунок досить вираженого механізму ауторегуляції подібно до того, що має місце в судинах мозку.

Інтенсивність кровотоку і, особливо, лімфотоку може також регулюватися за рахунок скорочувальної активності ворсинки: наявні в ній ГМК при виділенні в кров гормонів інтестинального активуються і викликають періодичне скорочення ворсинки, відбувається видавлювання вмісту кровоносних і лімфатичних судин, що сприяє видаленню нутрієнтів від ентероцита. Вважається, що таким гуморальним речовиною є віллікінін, що продукується в тонкому кишечнику.

Активність поздовжньої і циркулярної мускулатури тонкого кишечника сприяє перемішуванню хімусу, створення оптимального внутрикишечного тиску - все це теж полегшує процес всмоктування. Тому всі чинники, що позитивно впливають на моторну активність кишечника, підвищують ефективність всмоктування.

Регуляція синтезу «транспортерів» здійснюється, як правило, за рахунок «класичних» гормонів - альдостерону, глюкокортикоїдів, 1,25-дигидрооксихолекальциферола (1,25-вітамін Д 3) і інших гормонів. Наприклад, підвищення продукції альдестерона супроводжується збільшенням освіти в ентероцитах натрієвих насосів, що сприяють активному транспорту натрію. Побічно це відбивається на вторинно-активному транспорті амінокислот і моносахаридів. Метаболіт вітаміну Д 3 -1,25-дигидрооксихолекальциферол підвищує синтез кальційзв'язуючий-ного білка в кишечнику, сприяючи всмоктуванню іонів кальцію. Паратгормон підвищує швидкість утворення цього метаболіту з вітаміну Д 3 (холекальциферол) і побічно сприяє підвищенню всмоктування кальцію.

Гормони, що змінюють процес реабсорбції даної речовини в кишечнику, одночасно і в тому ж напрямку міняють і процеси реабсорбції цієї ж речовини в нирках, так як механізми реабсорбції в кишечнику і в нирках багато в чому спільні.

Висновок

Травлення - це сукупність процесів, що забезпечують механічне подрібнення та хімічна (головним чином ферментативне) розщеплення харчових речовин на компоненти, позбавлені видової специфічності та придатні до всмоктування та участі в обміні речовин організму тварин і людини. Надходить в організм їжа всебічно обробляється під дією різних травних ферментів, синтезованих спеціалізованими клітинами, причому розщеплення складних харчових речовин (білків, жирів і вуглеводів) на все більш дрібні фрагменти відбувається з приєднанням до них молекули води. Білки розщеплюються в кінцевому підсумку на амінокислоти, жири - на гліцерин і жирні кислоти, вуглеводи - до моносахаридів. Ці відносно прості речовини піддаються всмоктуванню, а з них в органах і тканинах знову синтезуються складні органічні сполуки. Відомо 3 основні типи травлення: внутрішньоклітинне, дистантное (порожнинне) і контактне (пристеночное). Всмоктування нутрієнтів є кінцевою метою процесу травлення. Цей процес здійснюється протягом усього ШКТ.

Список літератури

  1. Агаджанян Н.А., Тель Л.З., Циркін В.І., Чеснокова С.А. Фізіологія людини (курс лекцій) СПб., Сотіс, 1998.

  2. Мамонтов С.Г. Біологія (Учеб. посібник) М., Дрофа, 1997.

  3. Оці С. Основи нейрофізіології М., 1969.

  4. Сидоров Є.П. Загальна біологія М., 1997.

  5. Фомін Н.А. Фізіологія людини М., 1992.

15


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат | 47.2кб. | скачати

Схожі роботи:
Травлення Органи травлення Значення процесів травлення та всмоктування поживних речовин в шлун
Органи травлення Тонка кишка Травлення в тонкій кишці
Травлення Органи травлення
Травлення 2
Органи травлення 2
Фізіологія травлення
Травлення в кишечнику
Травлення 2 лютого
Система травлення
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru