Лекція 6. Система травлення

План лекції:

1. Фізіологічний зміст поняття «травлення». Функції системи травлення.

2. Травлення у ротовій порожнині.

3. Травлення у шлунку.

4. Травлення у тонкому кишечнику.

5. Травлення у товстому кишечнику.

Травлення – сукупність фізичних, хімічних і фізіологічних процесів, що забезпечують обробку і перетворення харчових продуктів у форми, доступні для засвоєння клітинами організму. Травлення є попереднім етапом обміну речовин, в результаті якого стає можливим всмоктування поживних речовин через оболонки травного каналу у кров або лімфу. Фізичні зміни їжі полягають у її механічній обробці, перемішуванні і розчиненні. Хімічні впливи на харчові продукти здійснюються під впливом ферментів, що містяться у соках травних залоз. У процесі травлення їжа втрачає свої специфічні якості і розкладається на прості складові, що можуть бути використані організмом. Вуглеводи розщеплюються до моносахаридів, білки до амінокислот, жири до вільних жирних кислот, гліцерину, моно-, ді-, і тригліцеридів. У травному апараті відбуваються складні фізико-хімічні перетворення їжі від формування харчової грудки у ротовій порожнині до всмоктування і видалення неперетравлених залишків. Ці процеси здійснюються у результаті рухової, всмоктувальної і секреторної функцій апарату травлення. Рухова функція здійснюється м’язами шлунково-кишкового тракту і забезпечує жування, ковтання, перемішування їжі, її рух по шлунково-кишковому тракту і видалення з організму неперетравлених решток. Секреторна функція полягає у виробленні і виділенні клітинами травних залоз травних секретів: слини, шлункового, підшлункового, кишкового соків, жовчі. Всмоктувальна функція здійснюється слизовою оболонкою шлунка, тонкого і товстого кишечника.

Травлення у ротовій порожнині. Їжа знаходиться у ротовій порожнині недовго – тут аналізуються властивості їжі (смак, якість, температура, консистенція), відбувається її подрібнення, формується харчова грудка. Подразнення рецепторів ротової порожнини (смакових, тактильних, температурних, больових) здійснюють вплив на діяльність харчового центру у ЦНС, який рефлекторно здійснює регуляцію секреторної і моторної функцій всього травного тракту. ротова порожнина є зоною, яка забезпечує початок рефлекторної регуляції травної системи. Слина, що відіграє важливу роль у травленні, виділяється трьома парами великих слинних залоз (білявушних, підщелепових та під’язикових) а також багатьма малими, розташованими у слизовій оболонці ротової порожнини. За функціональними ознаками слинні залози поділяються на три групи. До першої належать залози, секрет яких містить багато муцину (слиз). Це невеликі слинні залози кореня язика, твердого і м’якого піднебіння. До другої групи належать залози, секрет яких містить багато води, білка і солей. До них відносяться білявушні і невеликі слинні залози бічної поверхні язика. До третьої групи входять змішані залози – виділяють муцин, солі, білок, воду. До цієї групи відносяться підщелепові, під’язикові та невеликі слинні залози кінчика язика, губів. У ротовій порожнині знаходиться змішана слина. За добу у дорослої людини утворюється 0,5–2 л слини, РН = 5,8–7,36. Слина складається з води (99,5 %), органічних і неорганічних речовин (сухий залишок, 0,5 %). Неорганічні речовини – іони натрію, калію, фтору, заліза та ін. До органічних речовин відносяться білки, ферменти, які діють тільки у слаболужному середовищі. Основними ферментами є амілаза і мальтаза, що розщеплюють складні вуглеводи (крохмаль) до простих (глюкоза, дисахариди). Слина виконує ряд функцій: травну (за рахунок ферментів), створює відчуття смаку (завдяки розчиненню харчових речовин і їхній дії на рецептори смаку), утворює і ослизнює харчову грудку (муцин), слина стимулює секрецію шлункового соку, вона необхідна для акту ковтання. Екскреторна (видільна) функція слини полягає у тому, що у складі слини можуть виділятися продукти обміну (наприклад сечовина). Склад слини залежить від хімічних і фізичних властивостей речовин у ротовій порожнині. Регуляція слиновиділення нейрогуморальна, центр слиновиділення знаходиться у довгастому мозку, імпульси до нього надходять від рецепторів ротової порожнини. Слиновиділення при подразненні рецепторів ротової порожнини – безумовнорефлекторне. Умовнорефлекторним шляхом секреція слинних залоз може збуджуватися при подразненні органів чуття – органів зору, слуху, нюху тощо.

Травлення у шлунку. Місткість шлунку становить близько 3 л. Їжа з ротової порожнини надходить у шлунок, де зазнає подальшої хімічної і механічної обробки. Хімічна обробка їжі здійснюється ферментами шлункового соку, механічна забезпечується моторною діяльністю шлунка. Шлунок складається з кардіального (2/3) і пілоричного (1/3) відділів. Кардіальний відділ поділяється на власне кардіальну частину, тіло та дно. У слизовій оболонці шлунка є три види залоз – фундальні, кардіальні, пілоричні. Залози складаються з основних, додаткових, мукоїдних, обкладинкових клітин, С-клітин та аргентафінних клітин. Основні клітини виробляють пепсиноген; додаткові – соляну кислоту; аргентафінні – попередник серотоніну; С-клітини – гастрин. Слизова оболонка малої кривизни, дна і тіла містить основні, обкладинкові, додаткові і аргентафінні клітини і С-клітини. У пілоричній частині обкладинкові клітини відсутні, внаслідок чого сік цієї частини має слаболужну реакцію.

Функції шлунка: секреторна, моторна, всмоктувальна, екскреторна, інкреторна, бактерицидна:

- секреторна функція шлунка забезпечується залозами, що знаходяться у його слизовій оболонці;

- моторна здійснюється завдяки скороченням м’язів стінки шлунка (перемішування їжі і рух її у дванадцятипалу кишку);

- всмоктувальна функція шлунка полягає у всмоктуванні продуктів розщеплення;

- екскреторна – у виділенні із шлунковим соком продуктів обміну білків (сечовина), вуглеводів (молочна кислота) та ін.;

- інкреторна функція шлунка пов’язана з виділенням гормонів, які здійснюють специфічну дію на процес травлення;

- бактерицидна функція пояснюється бактерицидною дією соляної кислоти шлункового соку.

У дорослої людини за добу утворюється 2–2,5 л шлункового соку, який містить до 99,4 % води, органічні (сечовина, молочна кислота, амінокислоти тощо) та неорганічні речовини (соляна кислота, хлориди, аміак, фосфати, калій, кальцій, бікарбонати). Слиз захищає слизову оболонку шлунка від самоперетравлення, хімічних і механічних впливів. Основний фермент – пепсин, він розщеплює білок. Після надходження їжі у ротову порожнину, або при вдиханні її запаху, навіть спостеріганні їжі, вже через 5–9 хв. починається соковиділення у шлунку.  

Регуляція шлункової секреції поділяється на три фази: складнорефлекторна, шлункова, кишкова. Складнорефлекторна регуляція здійснюється на базі умовних і безумовних рефлексів. Умовнорефлекторне відділення шлункового соку викликається запахом, виглядом їжі, звуковими подразненнями, що пов’язані з приготуванням їжі, тобто відбувається при подразненні нюхових, смакових, зорових, слухових рецепторів. Нервові імпульси, що виникають у цих рецепторах, надходять у мозковий відділ відповідних аналізаторів, а звідти у відповідні нейрони кори головного мозку, звідти у харчовий центр довгастого мозку, і до залоз шлунка. Сік починає виділятись у невеликій кількості, але він багатий на ферменти. Безумовнорефлекторний компонент складнорефлекторної фази починається з моменту потрапляння їжі у ротову порожнину. Від рецепторів ротової порожнини, шлунка, аферентні імпульси надходять у харчовий центр у довгастому мозку, звідки імпульси надходять до залоз шлунка і викликають секрецію. Шлункова фаза шлункової секреції починається при подразненні хемо- і механорецепторів слизової оболонки шлунка. Хеморецептори реагують на продукти розщеплення їжі у кишечнику. Кишкова фаза починається з надходження їжі у кишечник. Харчова кашиця подразнює механо- і хеморецептори кишечника, що стимулює шлункове соковиділення.

Механізм переходу хімусу у дванадцятипалу кишку. Завдяки скороченню мускулатури кишечника харчова кашиця рухається від кардіальної частини шлунка до пілоричної і переходить через сфінктер у дванадцятипалу кишку. Вміст шлунка переходить у дванадцятипалу кишку тільки тоді, коли його консистенція стає рідкою; пілоричний сфінктер (між шлунком і дванадцятипалою кишкою) розслабляється при зміні кислотно-лужного балансу – кислий хімус шлунку просочується лужним соком 12-палої кишки, середовище у 12-палій кишці знов стає слаболужним. Надходження нової порції хімусу знову змінює слаболужне середовище 12-палої кишки на кисле, що являється сигналом для закриття сфінктера.

Травлення у дванадцятипалій кишці. 12-пала кишка є центральним відділом травного каналу – тут починається другий етап травлення. У 12-палу кишку потрапляють панкреатичний сік (сік підшлункової залози), жовч (секрет печінки) і кишковий сік, які мають лужну реакцію. До складу підшлункового і кишкового соків входять три види ферментів, які розщеплюють білки, жири, вуглеводи. За добу виділяється 1,5–2 л соку підшлункової залози, до його складу входять органічні і неорганічні речовини. До неорганічних відносяться катіони натрію і калію, аніони хлору та ін., органічні представлені головним чином ферментами – протеолітичними, амілолітичними, ліполітичними. До протеолітичних ферментів належать трипсин, химотрипсин, еластаза, карбоксипептидази. Усі ці ферменти виділяються у неактивному стані. Трипсин виділяється у вигляді неактивного трипсиногену і активується ферментом кишкового соку ентерокіназою; активний трипсин активує інші протеолітичні ферменти. Протеолітичні ферменти розщеплюють білки до низькомолекулярних поліпептидів і амінокислот. До амілолітичних ферментів відносяться амілаза, яка розщеплює вуглеводи до глюкози і мальтози. До ліполітичних відносяться ліпаза і фосфоліпаза. Ліпаза виділяється у неактивному стані, її активність зростає у присутності Са²⁺ і жовчі; ліпаза розщеплює жири до гліцерину і жирних кислот. Фосфоліпаза діє на продукти розщеплення жирів.

Регуляція секреції підшлункової залози аналогічна регуляції шлункового соковиділення і також складається з трьох фаз – складнорефлекторна, шлункова, кишкова фази. Підшлункова залоза за рахунок зміни кількості виділюваного соку і складу ферментів може пристосовуватись до переробки їжі, різної за об’ємом і якістю.

Печінка. Продуктом секреції печінкових клітин (гепатоцитів) є жовч; у нормі це рідина золотисто-жовтого кольору, реакція лужна, складається з жовчних кислот, жовчних пігментів і холестерину, за добу виділяється 0,5–1,2 л жовчі. До жовчних пігментів належать білірубін і білівердин. Жовч емульгує жири, підвищує активність ферментів підшлункового соку, стимулює моторику кишечника. Секреція жовчі відбувається постійно, вихід жовчі у кишечник здійснюється тільки з їжею, під час травлення. Тому жовч поза процесом травлення надходить у жовчний міхур, жовч у міхурі відрізняється за складом і консистенцією. Якщо між прийманням їжі існують великі проміжки часу, жовч стає густішою, у ній з’являються конкременти.

У тонкому кишечнику травні соки продовжують дію, до них додається дія кишкового соку. Кишковий сік виділяється залозами, які розташовані у слизовій оболонці шлунка, це рідина слаболужної реакції, за добу виділяється 2–3 л кишкового соку. До його складу входять вода, органічні та неорганічні речовини. Із органічних речовин основними компонентами є протеолітичні, амілолітичні, ліполітичні ферменти. Регуляція секреції кишкового соку нейрогуморальна, особливе значення має гуморальна регуляція – місцева дія продуктів перетравлювання їжі на слизову оболонку кишечника стимулює секрецію. Розрізняють порожнинне і пристінкове травлення. Порожнинне травлення: ферменти із залозистих клітин слизової оболонки шлунка виділяються у складі кишкового соку у порожнину кишечника і тут діють. Пристінкове травлення здійснюється ферментами, «вмонтованими» у клітинну мембрану слизової оболонки кишечника. Слизова оболонка має велику кількість пальцеподібних виростів, що збільшує площу травлення, і саме у цих виростах «вмонтовані» ферменти. Порожнинне травлення забезпечує початковий гідроліз харчових речовин, а пристінкове – остаточний гідроліз і всмоктування. Хімус рухається по кишечнику завдяки моторній функції тонкого кишечника; розрізняють рухи: перистальтичні, маятникоподібні і ритмічну сегментацію. Перистальтичні рухи забезпечують переміщення хімусу по кишечнику, маятникоподібні забезпечують переміщення у сторони, ритмічна сегментація сприяє кращому перемішуванню їжі.

Функціїтовстого кишечника – всмоктування води і лікарських препаратів, формування калових мас і виведення їх з організму. У товстому кишечнику завдяки наявності мікрофлори відбуваються процеси гниття і бродіння, які сприяють повній переробці неперетравлених харчових залишків. Всмоктування – це процес переходу речовин через шар клітин у внутрішнє середовище організму. Основний процес всмоктування відбувається у ротовій порожнині. Дефекація – це спорожнення дистального відділу товстого кишечника. Акт дефекації викликається імпульсами від механорецепторів при розтягуванні стінок товстого кишечника, сигнал надходить до центру безумовного рефлексу акту дефекації (попереково-крижовий відділ спинного мозку), сфінктер розслаблюється, і відбувається акт дефекації. Центр безумовного рефлексу акту дефекації у попереково-крижовому відділі спинного мозку контролюється вище розташованими відділами нервової системи – зокрема, корою головного мозку. Кора головного мозку по низхідних шляхах може відправляти імпульси, що гальмують безумовний рефлекс дефекації.