Система травлення

Система травлення

Міністерство освіти та науки України

КУРСОВА РОБОТА

на тему

"Система травлення"

Черкаси 2010

Зміст

Травлення. Органи травлення"

Методи дослідження травлення

Ротова порожнина. Будова зубів

Травлення в шлунку та кишечнику

Всмоктування речовин. Травлення в товстому кишечнику

Печінка й підшлункова залоза

Регуляція травлення

Харчування та потреби організму

Додатки до розділу "Харчування і травлення"

Травлення. Органи травлення"

Для чого ми їмо? Живлення забезпечує дві основні потреби організму. По-перше, з одними речовинами, які надходять в організм у складі їжі - а це білки, жири, мінеральні солі, вода, - ми отримуємо будівельні матеріали для створення нових клітин і міжклітинних структур. По-друге, за рахунок енергії, що акумульована в хімічних зв’язках вуглеводів і жирів, ми поповнюємо енергетичні ресурси організму.

Основною характеристикою поживних речовин є їх енергетична цінність, або калорійність. Її визначають за тим, скільки енергії вивільнюється під час розщеплення одиниці маси поживної речовини. Одиницею вимірювання енергії є джоуль або калорія (1 кал=4,18 Дж). Енергетичну цінність речовин зазвичай вимірюють розраховуючи, скільки кілоджоулів або кілокалорій припадає на 1 г речовини.

Енергетична цінність жирів - 38, 9 кДж/г, білків - 17,2 кДж/г, вуглеводів - 17,2кДж/г. Як джерела енергії поживні речовини взаємозамінні. Проте білки використовуються організмом в енергетичних реакціях украй рідко, оскільки основне завдання цих поживних речовин - постачання амінокислот для участі в пластичному обміні.

Дуже важливими речовинами, які ми отримуємо з їжею, є вітаміни. Для нормальної життєдіяльності людини вітаміни необхідні в невеликих кількостях, проте в організмі вони виробляються недостатньо або не виробляються зовсім. Вітаміни зазвичай є складовими ферментів або інших біологічно активних речовин. Разом з гормонами вони регулюють процеси життєдіяльності організму. Недостатнє вживання вітамінів спричиняє тяжкі захворювання нервової системи, органів зору, шкіри тощо.

Травлення і травна система. Більшість харчових продуктів зазнає в організмі попередньої обробки завдяки якій вони стають придатними для засвоєння. Цю обробку називають перетравленням їжі. На першій стадії перетравлення їжа механічно подрібнюється. На другій - за участю спеціальних травних ферментів відбувається хімічне розщеплення великих органічних молекул на простіші сполуки. У результаті перетравлення молекули білків розщеплюються на амінокислоти, молекули крохмалю - на глюкозу, молекули жирів розпадаються на гліцерин та жирні кислоти. Речовини, що утворилися, надходять у кров або лімфу і разом з ним переносяться до клітин.

Проте не всі компоненти їжі можуть бути перетравленими. Наприклад, целюлоза, що входить до складу рослинних клітин, перетравлюється лише частково. Неперетравлені рештки видаляються з організму. Усі описані етапи обробки їжі називають травленням.

Травлення - це процес розщеплення складних органічних речовин на прості сполук, які можуть усмоктуватися й засвоюватися організмом. Травлення може відбуватися тільки за допомогою ферментів.

Розщеплення поживних речовин відбувається за допомогою травних соків, які містять ферменти.

Травлення відбувається в травному тракті, який разом з травними залозами утворює травну систему. Травні залози виробляють травні соки, які містять ферменти й деякі інші речовини, необхідні для травлення. Травний тракт складається з ротової порожнини, глотки, стравоходу, шлунка, тонкого й товстого кишечника, який закінчується анальним отвором. Кожен із цих відділів виконує певну функцію в процесі травлення.

Відділи травної системи відрізняються за будовою, проте загальний план будови стінки травного тракту в усіх них той самий. Внутрішній її шар утворений слизовою оболонкою, що складається з епітелію. За нею йдуть шари гладеньких м’язів, які оточує сполучна тканина.

Оболонки стінок травного каналу:

слизова;

підслизова;

м’язова;

зовнішня.

Деякі клітини епітелію виділяють травні соки й слиз, який огортає їжу й полегшує її проходження по травному тракту. Слиз захищає від перетравлення епітеліальну тканину. Наступний шар - м’язів, представлений кільцевими і подовжніми м’язами. Їх скорочення забезпечує рух їжі по травному тракту та її перемішування. За м’язовим шаром розташована серозна оболонка - це зовнішній шар стінки травного тракту. Вона утворена волокнистою сполучною тканиною і є частиною очеревини. Очеревина захищає травний тракт і зменшує тертя відділів під час скорочення, за допомогою її виростів шлунок і кишечник прикріплюються до задньої стінки черевної порожнини. Усі шари стінки травного тракту пронизані густою мережею кровоносних судин і нервових закінчень. Як ви вважаєте, для чого така густа сітка капілярів навколо травного тракту? Відповідь: для безпосереднього всмоктування поживних речовин у кров)

Шляхи руху їжі травною системою (схема)

Методи дослідження травлення

Метод фістул (фістула - штучне сполучення порожнини внутрішнього органа або протоки із зовнішнім середовищем).

Зондування (уведення до шлунка гумової трубки для взяття проб шлункового соку).

Ендоскопія (уведення до травного каналу спеціальних оптичних приладів).

Електрогастрографія (реєстрація електричних струмів шлунка).

Основні властивості ферментів:

1. специфічність дії - кожний фермент розщеплює поживні речовини тільки певної групи (білки, жири чи вуглеводи) і не розщеплює інших;

2. ферменти діють тільки у певному хімічному середовищі - одні в лужному, другі в кислому;

3. найбільш активно ферменти діють за t тіла, а за t - 70-100˚С вони руйнуються;

4. невеличка кількість ферменту може розщепити велику масу органічної речовини.

Ферменти (ензими) - це біологічні каталізатори (прискорювачі) хімічних реакцій, вони мають білкову природу.

Ротова порожнина. Будова зубів

Ротова порожнина - перший відділ травної системи, до якого потрапляє їжа (Розгляньте малюнок у підручнику). Тут одночасно відбувається кілька процесів: подрібнення і перемішування їжі, знезараження та зволоження, визначення її смаку й температури, хімічне розщеплення вуглеводів. Які особливості будови ротової порожнини дають їй змогу виконувати ці функції?

Зуби людини мають різну форму й розміри. Спереду на верхній і нижній щелепах розташовуються по чотири різці і по два ікла. Вони слугують для розрізання й відкушування їжі. За іклами з кожного боку щелепи розташовано два малих і три великих кутніх зуби. У кутніх зубів горбиста жувальна поверхня. За їх допомогою їжа розчавлюється і перетирається. У дорослої людини 28-32 постійних зуби.

Зуби розміщені в комірках щелеп. У кожного зуба розрізняють коронку, шийку і корінь, що міститься глибоко в щелепі. Коронка зуба вкрита емаллю - найтвердішою речовиною в організмі. Вона оберігає зуб від стирання та проникнення бактерій. Під емаллю міститься дентин, з якого складається основна частина зуба. Дентин також твердий і стійкий, хоча й не настільки, як емаль. Усі ці складові зуба утворені з різновидів сполучної тканини. Усередині зуба розташована порожнина - канал, заповнений пульпою. Це пухка сполучна тканина, де містяться кровоносні й лімфатичні судини, нервові закінчення, а також клітини, що синтезують речовини, з яких складається дентин.

Язик - м’язів орган, утворений посмугованою м’язовою тканиною. Він бере участь у перемішуванні їжі, визначенні її смаку.

У роті їжа змішується зі слиною. Її декретують дрібні слинні залози, розташовані в слизовій оболонці ротової порожнини, й парні під’язикові, підщелепні та привушні слинні залози. Їх секрет по протоках потрапляє до ротової порожнини. За день слинні залози виробляють близько 1,5 л слини. Вона містить безліч речовин: воду та різні неорганічні речовини, а також ферменти й інші білки.

Завдяки в’язкості слини подрібнені шматочки їжі склеюються та перетворюються на харчові грудки, які проштовхуються в напрямку глотки. Слина також зволожує їжу, полегшуючи її проковтування. У слині містяться численні ферменти. Так, під дією ферменту амілази починається розщеплення крохмалю на прості вуглеводи. В останній ланці перетворення крохмалю на глюкозу бере участь фермент мальтаза. Потримайте деякий час у роті шматочок хліба, і ви відчуєте ефект впливу мальтози - хліб стає солодким. Фермент лізоцим знищує хвороботворні бактерії, які потрапляють з їжею до ротової порожнини.

Ковтання. Їжа в ротовій порожнині не затримується. Сформована харчова грудка завдяки скороченням м’язів щік і язика переміщується до його кореня і проштовхується в глотку. Лише харчова грудка потрапляє до глотки, м’язи вище грудки скорочуються і починається її рух до стравоходу. У момент проштовхування вхід до гортані закривається надгортанником, тому їжа не потрапляє в дихальні шляхи, а спрямовується у стравохід.

Стравохід - це вузька трубка завдовжки близько 25 см. З будовою його стінок ви ознайомилися на попередньому уроці. Більша частина стравоходу розташована в грудній порожнині. Він проходить крізь діафрагму і у верхній частині черевної порожнини з’єднується зі шлунком. Харчова грудка не падає по стравоходу в шлунок під дією сили тяжіння. Навіть якщо ви ковтатимете їжу лежачи або повиснувши догори ногами, вона все одно опиниться в шлунку. Річ у тім, що їжа по стравоходу пересувається завдяки так званим перистальтичним рухам. Як вони здійснюються?

Стінки травного тракту мають два шари м’язів: подовжній і кільцевий. Завдяки їх почерговому скороченню та розслабленню і пересувається харчова грудка. Щоб просунути грудку, кільцеві м’язи позаду неї скорочуються. Кільцеві м’язи перед грудкою розслаблюються, а подовжні в цей час також скорочуються. Так розширюється ділянка стравоходу, куди й пересувається харчова грудка. За цим знову йде скорочення кільцевих м’язів за грудкою, і рух повторюється.

Завдяки перистальтичним рухам стравоходу вода доходить до шлунка за 1 с, грудочка каші - за 5 с, а твердіші частинки - за 9-10 с. У місці переходу стравоходу в шлунок розташований сфінктер - ділянка з розвиненими кільцевими м’язами. Коли м’язи сфінктера розслаблюються, харчова грудка потрапляє до шлунка. Їх скорочення перешкоджають поверненню вмісту шлунка в стравохід.

Ротова порожнина, глотка і стравохід утворюють систему, що відповідає за підготовку їжі до подальшої обробки в шлунку і за процес надходження до нього.

Травлення в шлунку та кишечнику

Шлунок у людини розташований під діафрагмою з лівого боку черевної порожнини. Це порожнистий мішкоподібний м’язів орган, що здатен розтягуватися, коли до нього потрапляє їжа. Стінки порожнього шлунка утворюють складки, і він має розмір зо два кулаки. Повністю розтягнутий шлунок дорослої людини може вміщувати 2-4 л їжі.

Які функції виконує шлунок? У ньому їжа накопичується, переміщується і зазнає подальшої хімічної обробки (дивіться малюнок 30.1. у підручнику). Перемішуванню їжі сприяють скорочення м’язового шару, який, окрім подовжніх і кільцевих м’язів, має косі м’язи. Хімічні зміни відбуваються з їжею під дією шлункового соку. Час перебування їжі в шлунку залежить від її складу: що більше жирів міститься в ній, то довше вона затримується в шлунку.

Шлунковий сік - безбарвна рідина, що не має запаху. Він виробляється численними залозами слизової оболонки шлунка. У 1мм2 слизової оболонки міститься приблизно 100 таких залоз. Одні з них виробляють ферменти, інші - соляну кислоту, треті виділяють слиз. У людини зазвичай виробляється 2-2,5 л шлункового соку за добу.

Основним ферментом шлункового соку є пепсин. Він розщеплює молекули білка на простіші молекули, утворені з декількох амінокислот. Пепсин діє лише за температури 35-37°С і за наявності соляної кислоти. Соляна кислота знищує хвороботворні організми, виконуючи захисну функцію. Слиз, яким вкрита слизова оболонка шлунка, перешкоджає дії соляної кислоти і пепсину на його стінку, захищаючи її від само перетравлення і механічних ушкоджень.

У шлунку проковтнуті харчові грудки перетворюються на напіврідку масу - хімус. Час від часу вона виштовхується із шлунка в кишечник через отвір, оточений сфінктером, який перешкоджає поверненню хімусу до шлунка.

Травлення в тонкому кишечнику. Відділ тонкого кишечнику, що відходить від шлунка, називають дванадцятипалою кишкою (дивіться малюнок 30.2 у підручнику). Її довжина складає близько 25 см. У неї відкриваються протоки підшлункової залози і жовчного міхура. Наступні відділи тонкого кишечнику - порожниста кишка (1,5-2,5м) і клубова кишка (близько 3 м). Завдяки такій довжині тонкого кишечнику перетравлення їжі відбувається протягом значного часу. Скорочуючись, гладенькі м’язи кишечнику здійснюють перистальтичні і маятникоподібні рухи, що переміщують і перемішують хімус.

Під час уху хімус перетворюється на сполуки, які засвоюються організмом. Це відбувається під дією ферментів підшлункової залози та секретів жовчного міхура, а також ферментів, що виділяються залозами тонкого кишечнику. У ньому остаточно розщеплюється близько 80% вуглеводів і майже 100% білків і жирів, що надходять з їжею. Білки розщеплюються під дією двох основних ферментів: трипсину та хемотрипсину, вуглеводи - під дією амілаз, жири розщеплюють ліпази. Ці ферменти не працюють у кислому середовищі. Тому для нейтралізації соляної кислоти, яка надходить у складі хімусу до тонкого кишечнику, його залози та підшлункова залоза виділяють лужні речовини.

У жовчі, що потрапляє в кишечник з жовчного міхура, ферментів немає. Речовини жовчі "розбивають" нерозчинні у воді краплі иру на дрібніші крапельки. Жири в цих крапельках стають доступнішими для дії ліпаз та ефективніше розщеплюються.

Де саме в тонкому кишечнику відбувається травлення? У цьому процесі розрізняють порожнинне і пристінкове травлення. Завдання порожнистого травлення полягає в тому, щоб роздрібнити великі органічні молекули за допомогою ферментів залоз самого кишечника і підшлункової залози, а також жовчі. Остаточне розщеплення відбувається під час пристінкового травлення.

На внутрішній поверхні кишечнику неозброєним оком можна побачити безліч складок. Розглядаючи їх у мікроскоп, ви побачите численні ворсинки, вкриті клітинами епітелію, які виробляють ферменти, слиз тощо. Придивившись до такої клітини, ви побачите на її мембрані безліч мікроворсинок. Ворсинки та слиз, збагачений ферментами, і є тим середовищем, де відбувається пристінкове травлення.

Саме до нього надходять молекули, які утворилися внаслідок порожнинного травлення. Між мікроворсинками і в плазматичній мембрані клітин епітелію містяться молекули ферментів. Потрапивши між мікроворсинками, невеликі молекули розщеплюються на ще дрібніші - такі, що можуть бути перенесені через мембрани клітин епітелію Так розпочинається процес всмоктування речовин.

Всмоктування речовин. Травлення в товстому кишечнику

Всмоктування речовин в тонкому кишечнику. Поживні речовини надходять до кровоносних і лімфатичних капілярів через епітеліальну оболонку травного тракту. Здебільшого це відбувається в тонкому кишечнику, який пристосований до того, щоб всмоктування було якомога ефективнішим.

Зсередини кишечник вистелений слизовою оболонкою з величезною кількістю виростів: понад 2500 ворсинок міститься на кожному квадратному сантиметрі внутрішньої поверхні цього органа. Кожна клітина ворсинки утворює до 3000 мікроворсинок. Завдяки ворсинкам і мікроворсинкам внутрішня поверхня тонкого кишечнику перевищує за площею футбольне поле. Отже, для пристінкового травлення в організмі існує поверхня величезного розміру - через неї і всмоктуються речовини.

У порожнинах ворсинок (дивіться малюнок у підручнику) розміщуються кровоносні та лімфатичні капіляри, елементи гладенької м’язової тканини, нервові волокна. Ворсинки й мікроворсинки є основним "пристроєм", який забезпечує всмоктування поживних речовин.

Як відбувається всмоктування речовин? Існує два способи транспорту речовин через епітелій кишечнику: через щілини між клітинами й через самі епітеліальні клітини. У першому випадку транспорт відбувається шляхом дифузії. У такий спосіб надходять до внутрішнього середовища вода і деякі мінеральні солі й органічні сполуки.

Проте шляхом дифузії до внутрішнього середовища ворсинки потрапляє лише мала частка поживних речовин. Багатьом молекулам доводиться проникати всередину ворсинок крізь самі епітеліальні клітини. Перш за все, ці молекули мають подолати їх плазматичні мембрани. У цьому їм допомагають спеціальні молекули - переносники. Опинившись у клітині, молекули поживних речовин переміщуються в цитоплазмі до іншого боку клітини і через мембрану виходять у міжклітинну рідину. Подолання цих буєрів молекулами речовин, що всмоктуються, потребує зазвичай великих витрат енергії.

Що відбувається з речовинами, які дісталися міжклітинної рідини ворсинки? Їх молекули спрямовуються в кровоносні або лімфатичні капіляри ворсинок. Безпосередньо до крові переходять розчинені у воді глюкоза, амінокислоти, солі мінеральних речовин. Продукти розщеплення жирів (гліцерин і жирні кислоти) надходять спочатку в лімфу, а з нею потрапляють до кровоносної системи.

Травлення в товстому кишечнику. Товстий кишечник людини завдовжки 1,2-1,5м, його діаметр сягає 9 см. Перетравлення їжі та її всмоктування в основному завершуються в тонкому кишечнику. Виняток становлять лише деякі речовини, наприклад целюлоза. Вона частково перетравлюється в товстому кишечнику численними молочнокислими бактеріями. Ці бактерії - мутуалісти синтезують корисні для людини речовини: деякі амінокислоти, вітамін К, вітаміни групи В, що надходять у кров і транспортуються до кожної клітини організму людини.

Травний сік, який продукують залози стінок товстої кишки, майже не містить ферментів. Основний його компонент - слиз, який діє на неперетравлені рештки, й вони стають подібними до мастила.

Чому рештки їжі в товстому кишечнику ущільнюються? Саме в ньому відбувається інтенсивне всмоктування води в кровоносні судини. Унаслідок цього хімус, просуваючись поступово перетворюється на щільні калові маси. Калові маси можуть залишатися в товстому кишечнику до 36 годин, а потім переміщуються до прямої кишки. З прямої кишки вони виводяться назовні через анальний отвір, оточений сфінктером. Цей сфінктер, на відміну від тих, що розміщуються в стравоході та шлунку, скорочуються довільно. Це означає, що виділення калових мас людина контролює.

Печінка й підшлункова залоза

Печінка - найбільший із внутрішніх органів людини, її маса складає зазвичай 2-4% маси тіла. Печінка розташована з правого боку в черевній порожнині під діафрагмою. У неї заглиблений жовчний міхур, з’єднаний з дванадцятипалою кишкою жовчною протокою. Печінка складається з клітин гепатоцитів, зібраних у часточки діаметром 0,5-2 мм. Каркас, що утримує гепатоцити разом, утворений сполучною тканиною, її шаром оточений і весь орган. Печінка рясно пронизана лімфатичними судинами і нервами. Артеріальна кров, що постачає клітинам печінки кисень, надходить до неї печінковою артерією. Ще один канал надходження крові до печінки - це ворітна вена, у яку із системи кровообігу кишечнику потрапляє венозна кров, насичена поживними речовинами, що утворилися в кишечнику. І печінкова артерія, і ворітна вена в печінці розгалужуються, утворюючи власні мережі капілярів. Розгалуження ворітної вени називають ворітною системою печінки. Обидві мережі капілярів збираються до однієї вени, що впадає в нижню порожнисту вену.

Страницы: 1, 2