Пищеварение. Обмен веществ

Пищеварение. Обмен веществ

 

 

Содержание

 

 

 

Введение

В дошкольном возрасте у ребенка сформированы молочные зубы, которые позволяют ему перейти от молочного питания к более грубой пище. С 5-6 лет начинается смена молочных зубов на постоянные, которая в основном заканчивается к периоду полового созревания, и только третьи большие коренные зубы формируются вплоть до возраста взрослого человека.

С появлением молочных зубов  у ребенка начинается выраженное слюноотделение. Оно усиливается  на протяжении первого года жизни  и продолжает совершенствоваться по количеству и составу слюны с увеличением разнообразия пищи.

Размеры желудка постепенно увеличиваются, к 6-7 годам он приобретает  форму, характерную для взрослого  организма. К этому возрасту заметно  развиваются мышцы, обеспечивающие движения желудка и перистальтику  кишечника. У детей дошкольного и младшего школьного возраста еще малочисленны и недоразвиты пищеварительные железы. Желудочный сок беднее ферментами, активность их еще мала. Это затрудняет процесс переваривания пищи. Низкое содержание соляной кислоты снижает бактерицидные свойства желудочного сока, что приводит к частым желудочно-кишечным расстройствам у детей.

В дошкольном возрасте интенсивно развиваются функции поджелудочной  железы и печени ребенка. В возрасте 6-9 лет активность желез пищеварительного тракта значительно усиливается, пищеварительные функции совершенствуются. Однако, принципиальное отличие пищеварения в детском организме от взрослого заключается в том, что у них представлено только пристеночное пищеварение и отсутствует внутриполостное переваривание пищи.

Недостаточность процессов  всасывания в тонком кишечнике в  некоторой степени компенсируется возможностью всасывания в желудке, которая сохраняется у детей  до 10— летнего возраста.

Особенностью обменных процессов в детском организме  является преобладание анаболических процессов над катаболическими. Растущему организму требуются повышенные нормы поступления питательных веществ, особенно белков. Для детей характерен положительный азотистый баланс, т. е. поступление азота в организм превышает его выведение.

Использование питательных продуктов идет в двух направлениях:

• для обеспечения  роста и развития организма;

• для обеспечения  двигательной активности.

Цель работы: характеристика пищеварения и обмена веществ.

Задачи работы:

 

 

 

Глава 1. Характеристика пищеварительной системы

1.1 Пищеварение  и функции пищеварительной системы

 

Жизнедеятельность любого организма, в том числе и человека, невозможна без постоянного поступления  энергии из внешней среды. Такой  энергией для человека является потребляемая пища, содержащая питательные вещества - белки, жиры и углеводы. Питательные вещества - это жизненно необходимые составные части пищи, используемые организмом как пластический материал для построения живого вещества клеток и служащие источником энергии, необходимой для его жизнедеятельности.

Организму нужны также  минеральные соли (не путать с кухонной солью), вода, витамины. Все эти вещества также поступают с пищей. Но лишь вода, минеральные соли и витамины усваиваются организмом в том виде, в каком они находятся в пище. Белки, жиры и углеводы, являясь высокомолекулярными соединениями, не могут всасываться в пищеварительном тракте и усваиваться организмом без предварительного расщепления до более простых соединений.

Пищеварение - это совокупность процессов, обеспечивающих механическое измельчение пищи, химическое расщепление макромолекул питательных веществ на компоненты, пригодные для всасывания и участия в обмене веществ. Таким образом, функциями пищеварительной системы являются: секреторная, всасывательная, моторная.

Секреторная функция заключается в образовании железистыми клетками пищеварительных соков, содержащих ферменты, которые расщепляют белки, жиры и углеводы.

Всасывательная функция осуществляется слизистой оболочкой желудка, тонкого и толстого кишечника. Этот процесс обеспечивает поступление переваренных органических веществ, солей, витаминов и воды во внутреннюю среду организма.

Моторная (двигательная) функция осуществляется мускулатурой пищеварительного тракта и обеспечивает жевание, глотание, передвижение пищи по пищеварительному тракту и удаление непереваренных остатков.

 

1.2Пищеварительные ферменты и их роль

 

Главнейшая  роль в химической переработке пищи принадлежит ферментам. Они вырабатываются в слюнных железах, желудке, поджелудочной железе, кишечнике. Несмотря на большое разнообразие ферментов, все они обладают некоторыми общими свойствами. Всем ферментам присуща высокая специфичность, заключающаяся в том, что каждый из них катализирует только одну реакцию или действует только на один тип связи.

Так, протеазы расщепляют белки, липазы — жиры, а амилазы  — углеводы. К протеазам относятся  пепсин и химозин желудка, трипсин, химотрипсин, кар-боксипептидаза поджелудочной  железы, эрепсин килечного сока. К амилазам принадлежат амилаза и мальтаза слюны, амилаза, мальтаза, лактаза поджелудочного сока. Благодаря высокой специфичности действия ферментов обеспечивается тонкая регуляция всех жизненно важных процессов, протекающих в клетке и организме.

Ферменты активны  только при определенных значениях  активной реакции среды (рН). Так, пепсин активен только в кислой среде  желудка. Напротив, амилазы активны  в слабощелочной среде и теряют свою активность в кислой среде.

Ферменты действуют в узком интервале температур, близком к 36—37°С. За пределами этого интервала их активность значительно снижается, что сопровождается нарушением процессов пищеварения.

Ферменты обладают высокой активностью, что позволяет  расщеплять большое количество органических веществ.

 

Глава 2. Развитие, строение, функции пищеварительной системы

2.1 Строение и  функции органов пищеварительной  системы

Система органов пищеварения  представлена пищеварительным каналом  длиной 8—10 метров (ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник) и пищеварительными железами (слюнные, печень, поджелудочная железа) (рис. 1).

Рис. 1. Схема пищеварительной  системы человека.

1 - ротовая полость; 2 - слюнные железы (подчелюстная и  околоушная); 3 - глотка; 4 - пищевод; 5 -желудок; 6 - двенадцатиперстная кишка; 
7 - тонкий кишечник; 8 - толстый кишечник; 9 - поджелудочная железа; 10 - печень; 11 - желчный пузырь; 12 - прямая кишка.

Стенка пищеварительного тракта состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Наружный слой образован волокнистой, соединительной тканью, средний слой - мышечной. В полости рта, глотки и верхней части пищевода он представлен поперечнополосатой, а в остальных отделах — гладкомьипечной тканью, расположенной в два слоя: наружный — продольный, внутренний — кольцевой. Благодаря сокращениям этих мышц (сокращения называются червеобразными или перистальтическими) пища продвигается по пищеварительному каналу и смешивается с пищеварительными соками.

Внутренний слой состоит  из слизистого и подслизистого слоев, имеющих обильное крово и лимфо снабжение. Железистые клетки этого слоя выделяют слизь и пищеварительные соки. В нем же диффузно расположены эндокринные клетки, вырабатывающие гормоны, которые регулируют двигательную и секреторную деятельность пищеварительной системы.

Ротовая полость — начальный отдел пищеварительного тракта, функциями которого являются опробование вкуса и качества пищи, ее измельчение, начало расщепления углеводов, формирование пищевого комка и проталкивание его в следующий отдел. Она образована губами, щеками, небом, языком и мышцами дна ротовой полости. Двумя рядами зубов полость делится на преддверие и собственно полость рта. Размельчение пищи осуществляется зубами, сидящими в ячейках (альвеолах) верхней и нижней челюстей.

У человека две смены зубов: молочные и постоянные. Первые молочные зубы (они не имеют корней) прорезываются в шестимесячном возрасте. Их количество равно 20 — по 10 на каждой челюсти. У взрослого человека 32 постоянных зуба: по 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зубов на каждой челюсти. Резцы и клыки используются для откусывания, а коренные зубы — для размельчения и пережевывания пищи. Каждый зуб имеет коронку, шейку, корень и состоит из плотного костного вещества — дентина. Внутри зуба расположена полость, заполненная зубной мякотью - пульпой, - состоящей из соединительной ткани, кровеносных сосудов и нервов. Коронка зуба выступает над десной и покрыта более прочной, чем дентин, костной тканью — эмалью. Корень зуба лежит в зубной альвеоле.

Язык — мышечный орган, в слизистой оболочке которого расположены вкусовые рецепторы, дающие возможность ощутить вкус еды. Он также участвует в перемешивании пищи и проталкивании ее в глотку.

В ротовую полость  открываются протоки трех пар  слюнных желез: околоушных, подчелюстных и подъязычных. Слюна - прозрачная, слегка вязкая жидкость, имеющая слабощелочную реакцию. В ее состав входят вода (98—99%), неорганические соли (1—1,5%) и органические вещества: белок муцин и ферменты птиалин и мальтаза.

Слизистый тягучий муцин обеспечивает пищевому комку легкость проглатывания. Содержащийся в слюне лизоцим выполняет бактерицидную функцию, растворяя клеточную оболочку бактерий. Птиалин расщепляет крахмал пищи до промежуточного вещества — солодового сахара, или мальтозы, который в присутствии фермента мальгазы превращается в простой сахар — глюкозу. Увлажняя пищу, слюна растворяет отдельные ее частицы и этим облегчает воздействие на них ферментов. Количество и состав слюны зависят от характера пищи. Так, например, больше слюны выделяется при потреблении сухой пищи, чем жидкой. В среднем за сутки выделяется около 1-1,5 л слюны.

Академик И. П. Павлов разработал операцию наложения фистулы  выводного протока слюнной железы и показал, что слюна выделяется рефлекторно под действием раздражения пищей рецепторов языка и слизистой оболочки ротовой полости. Возникшее возбуждение затем по вкусовым чувствительным нервным волокнам передается в центр слюноотделения, расположенный в продолговатом мозге, а оттуда по центробежным нервам проводится к слюнным железам, вызывая слюноотделение. Это безусловный, или врожденный, рефлекс. Своими опытами И. П. Павлов также показал, что отделение слюны происходит в ответ на вид пищи, ее запах, при разговоре о ней (условный рефлекс).

Пережеванная и смоченная слюной пища языком проталкивается к глотке, и происходит рефлекторный акт глотания.

Глотка - трубка конической формы (с расширением сверху) длиной около 13 см. Сокращаясь, мощные мышцы стенки глотки проталкивают пищевой комок в пищевод.

Пищевод - мышечная трубка длиной около 25 см, лежащая позади трахеи. Через отверстие в диафрагме пищевод из грудной полости проникает в брюшную полость, где соединяется с желудком. Сокращения мышц пищевода продвигают пищевой комок в желудок.

Желудок — расширенная часть пищеварительной трубки объемом около 1,5-2 л. Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения мышц его стенок. В желудке выделяют верхнюю часть - дно, среднюю наибольшую часть - тело, а также нижнюю горизонтально расположенную часть - привратник. Отверстие привратника ведет в двенадцатиперстную кишку.

Мышцы стенки желудка  хорошо развиты и представлены тремя  слоями волокон, имеющими разную ориентацию: продольными, кольцевыми (в области  перехода привратника в двенадцатиперстную кишку слой утолщается и образует сфинктер, регулирующий продвижение пищи) и косыми. Слизистая оболочка желудка образует складки, увеличивающие ее поверхность. В толще слизистой оболочки содержится большое количество желез, вырабатывающих желудочный сок. Железы состоят из секреторных клеток нескольких типов: главных, вырабатывающих пищеварительные ферменты, обкладочных, секретирующих соляную кислоту, и добавочных, выделяющих слизь.

В желудке за счет мышечных сокращений происходит перемешивание пищи с желудочным соком — прозрачной жидкостью, имеющей кислую реакцию вследствие присутствия в ней свободной 0,4%-ной соляной кислоты. Она действует как дезинфицирующее средство, уничтожая большинство поступающих с пищей бактерий, а также создает необходимую кислотность среды, при которой становятся активными ферменты желудочного сока. Протеазами желудочного сока являются пепсин и химозин.

Главными клетками желез  желудка синтезируется пепсиноген — неактивный предшественник пепсина. В полости желудка в присутствии соляной кислоты пепсиноген превращается в активный пепсин. Он расщепляет белки до пептидов.

Фермент химозин (ренин) переводит растворимый белок молока в нерастворимый казеин (створоженное молоко). Секретируемая желудочная липаза действует только на эмульгированные (в виде мельчайших капелек) жиры молока, расщепляя их до глицерина и жирных кислот. Выделяемая добавочными клетками слизь (муцин) выполняет роль барьера, предохраняя стенку желудка от механических повреждений, а также разрушающего воздействия соляной кислоты и переваривающего действия пепсина. Ферменты слюны в кислой среде желудка недеятельны.