Вікова фізіологія з основами шкільної гігієни

8.1. Загальна характеристика системи травлення, вікові особливості її формування в процесі онтогенезу

Організм людини у процесі життєдіяльності витрачає різні речовини та значну кількість енергії. На покриття цих витрат із довкілля повинні надходити речовини, що відновлюють структурні й енергетичні потреби організму. Цими поживними речовинами є білки, жири, вуглеводи. Велику роль відіграють вітаміни, органічні кислоти, мінеральні речовини, без яких неможливе засвоєння речовин в організмі.

Вода, мінеральні речовини, деякі органічні речовини можуть всмоктуватися в кров у незмінному вигляді. Разом з цим організм людини не може безпосередньо засвоювати білки, вуглеводи, жири без попередньої їх обробки. Цю найважливішу функцію в організмі здійснює травна система.

Травлення – це складний процес фізико-хімічної переробки їжі, в результаті якого стає можливим всмоктування розчинних продуктів гідролізу в кров і лімфу, засвоєння їх організмом.

Шлунково-кишковий тракт має суцільну трубку, яка складається із ротової порожнини, глотки, стравоходу, шлунка, тонкого і товстого кишечника. У шлунково-кишковий тракт поступають продукти секреції декількох органів, а саме слинних і підшлункових залоз, печінки (рис.64). У шлунково-кишковому тракті відбуваються складні фізико-хімічні перетворення їжі, які здійснюються завдяки моторній, секреторній і всмоктувальній функціям. Крім цього, органи системи травлення виконують і екскреторну функцію, завдяки якій виводяться із організму залишки неперетравленої їжі та деякі продукти обміну речовин.

Починається процес травлення з фізичної обробки їжі (роздріблення, розмішування, розчинення) і виділення травних секретів. Хімічні зміни їжі здійснюються під впливом гідролітичних травних ферментів, які виробляться секреторними клітинами травних залоз.

Ферменти (ензими) – це біологічні каталізатори (прискорювачі) хімічних реакцій, вони мають білкову природу. Ферменти травних соків розчепляють білки, жири і вуглеводи на дрібні фрагменти, які здатні всмоктуватись (перетравлення). Разом з водою, мінеральними солями і вітамінами кінцеві продукти перетравлення поступають із просвіту кишечника через клітини його слизистої оболонки в кров і лімфу (всмоктування).

Із метою рівномірного і більш повного перетравлення їжі необхідне її перемішування і пересування по шлунково-кишковим трактом. Це забезпечується моторною функцією кишково-травного тракту, завдяки скороченню гладеньких м’язів стінок шлунка і кишечника, а також підшлункової залози і печінки.

Загальний вигляд системи травлення

Рис.64. Загальний вигляд системи травлення: 1 – слинні залози; 2 – язик; 3 – стравохід; 4 – шлунок; 5 – печінка; 6 – жовчний міхур; 7 – підшлункова залоза; 8 – висхідна ободова кишка; 9 – поперечна ободова кишка; 10 – низхідна ободова кишка; 11 – червоподібний відросток сліпої кишки; 12 – тонка кишка; 13 – сигмовидна кишка; 14 – пряма кишка

Їх рухова активність характеризується перистальтикою, ритмічною сегментацією, маятникоподібними рухами і тонічним скороченням.

Шлунково-кишковий тракт має велику ентеральну, або внутрішню нервову систему, яка називається також „кишковим мозком”. Вона функціонує незалежно від зовнішньої вегетативної нервової системи і регулює моторну і секреторну функцію шлунка і кишечника. Значний вплив на моторну і секреторну функцію шлунково-кишкового тракту виявляє зовнішня вегетативна нервова система.

Секреторна функція шлунково-кишкового тракту здійснюється клітинами, які входять до складу слинних залоз порожнини рота, залоз шлунка і кишечника, а також підшлункової залози та печінки. Травний секрет містить розчин електролітів, який формує ферменти та інші речовини.

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.

Виділяють три групи ферментів, які приймають участь у травленні:

1) розчеплюючі білки – протеази;

2) розчеплюючі жири – ліпази;

3) розчеплюючі вуглеводи – карбогідрази.

Без хімічної обробки їжі у травному тракті більшість вміщених у ній поживних речовин ― білків, жирів, вуглеводів мають високо-молекулярні сполуки, не можуть всмоктуватися і використовуватись клітинами організму. У кров або лімфу поступають через стінку травного тракту лише утворені у ньому більш прості добре розчинні у воді та позбавлені видової специфічності хімічні сполуки. Такими речовинами є продукти розчеплення білків (амінокислоти і низькомолекулярні поліпептиди), жирів (ди- і моногліцериди, гліцерин і солі жирних кислот) і вуглеводи (моносахариди). Тільки вода, мінеральні солі і невелике число органічних сполук в організмі є незмінними.

Інкреторна, або внутрісекреторна функція полягає у вироблені ряду гормонів, які виявляють регулюючий вплив. Шлунково-кишковий тракт відноситься до органів, які найбільше зазнають гормональних впливів, як за різноманітністю діючих на нього гормонів, так і за діапазоном ефектів. Виявлено 18 видів клітин, які виробляють важливі для функцій шлунково-кишкового тракту гормони або пептиди. До класичних гормонів шлунково-кишкового тракту відноситься гастрин, секретин, холецистокінін, які виділяються в кров під дією спеціальних стимулів і впливають на ефекторні органи. В останні роки відкрито цілий ряд біологічно активних пептидів, які не будучи класичними гормонами, діють на шлунково-кишковий тракт в основному так само, як гормони (табл.17).

Регуляція секреторної, моторної і всмоктувальної функцій шлунково-кишкового тракту здійснюється: 1) за допомогою цілого ряду гормонів і біологічно активних пептидів; 2) за рахунок скоротливої активності гладеньких м’язів; 3) вегетативної нервової системи.

Методи дослідження процесів травлення. Російський фізіолог І.П. Павлов розробив принципово нові методичні підходи, що дозволили відкрити закономірності слиновиділення, виділення шлункового соку і жовчі; зібрати чисті, не змішані з їжею травні соки, визначити їхній склад, вивчити регуляцію травлення у природних умовах. За ці праці І.П. Павлову було присуджено Нобелівську премію. Свої досліди він робив на собаках. І.П. Павлов розробив метод фістул. Фістула – це сполучення порожнини будь-якого органа зі зовнішнім середовищем.

Таблиця 17. Гормони і біологічно активні пептиди шлунково-кишкового тракту

Гормони

Основні функції

Гастрин

Стимулює шлункову секрецію, викликає

трофічні ефекти

Секретин

Стимулює панкріотичну секрецію

(бікарбонати, ферменти),

скорочення жовчного міхура

Біологічно активні пептиди

Соматостатин

Пригнічує секрецію

(шлунок, підшлункова залоза)

Панкріотичний

поліпептид

Пригнічує секрецію панкріотичного соку, жовчі

Урогастрон

Пригнічує секрецію (шлунок)

Ентероглюкагон

Пригнічує секрецію (шлунок, підшлункова

залоза), стимулює жовчовиділення

Нейротензин

Пригнічує секрецію і опорожнення шлунку, викликає звуження судин

ГІП (глюкозалежний інсулінотропний пептид)

Викликає вивільнення інсуліну

Нейропептиди

ВІП (вазоактивний

інтестенальний

поліпептид)

Пригнічує шлункову секрецію, стимулює панріотинчу секрецію і жовчовиділення

Речовина Р

Стимулює слинні залози і скорочення

гладеньких м’язів

Енкефаліни,

ендорфіни

Пригнічує скорочення гладеньких м’язів

У даний час використовують нові сучасні методи дослідження:

- широко відомий метод зондування (введення в шлунок або в 12-палу кишку гумового зонду для взяття соків, які потім досліджують у біохімічних лабораторіях);

- метод ендоскопії – введення у травний канал гнучкої пластикової трубки з освітлювальними приладами, що дає змогу безпосередньо оглянуту порожнину травного каналу. Через трубку спеціальним маніпулятором забирають маленькі шматочки слизової оболонки для цитологічного дослідження;

- електрогастрографія – реєстрація електричних струмів шлунка – дає змогу визначити його рухову активність;

- рентгенологічне дослідження дає можливість виявити пухлини травного тракту, виразки шлунка та 12-палої кишки, кишкову непрохідність, пухлини товстого кишечника.

Для вивчення стану товстого кишечника (глисти, кровотеча, мікроорганізми) застосовують методи дослідження калу. Для виявлення пухлин, виразок кишечника застосовують ендоскоп через відхідник.

Травлення у різних відділах шлунково-кишкового тракту. Процеси травлення у різних відділах шлунково-кишкового тракту має свої особливості. Ці відмінності стосуються фізичної і хімічної переробки їжі, секреторної, моторної, всмоктувальної функції органів травлення.

Травлення в ротовій порожнині, вікові особливості. Переробка їжі починається в ротовій порожнині. Тут вона роздрібнюється зубами, змочується слиною, відбувається аналіз смакових властивостей їжі, початковий гідроліз деяких харчових речовин і формування харчового комка. Їжа в порожнині рота затримується впродовж 15-18 сек. У ротовій порожнині міститься язик і зуби. Язик (lingua) – м’язовий орган, вкритий слизовою оболонкою з розташованими в ній рецепторами. Він бере участь у перемішуванні їжі в порожнині рота, проштовхуванні харчового комка до глотки та стравоходу, акті ковтання та формуванні мовлення (рис.65). У ньому розрізняють: кінчик, тіло і корінь. Язик має спинку, нижню поверхню та два краї. На спинці, на межі між тілом і коренем видно пограничну борозну язика, що має обриси кута, відкритого вперед. Слизова оболонка спинки язика на всьому її протязі товста, груба, непрозора, міцно зрощена з м’язами і спереду від пограничної борозни вкрита різної форми сосочками, які зумовлюють нерівномірність рельєфу язика.

Будова язика

Рис. 65. Будова язика: 1 – кінчик язика; 2 – серединна борозенка; 3 – нитковидні сосочки; 4 - листовидні сосочки; 5 – сосочки, оточені валиком; 6 – сліпий отвір; 7 – корінь язика

Тіло язика формує харчову грудочку, корінь бере участь у ковтальних рухах, які здійснюються рефлекторно.

Зуби (dentes) розташовані в ротовій порожнині й призначені для відкушування, утримання та пережовування їжі, а також беруть участь в утворенні деяких звуків мови. За формою і функціями розрізняють різці, ікла, малі та великі кутні зуби. У дорослої людини 32 зуба (16 у кожній щелепі: 8 різців, 4 ікла, 8 малих кутніх і 12 великих кутніх). Кожний зуб має коронку, що виступає з ясен, яка переходить у шийку і корінь, занурений у зубну лунку ясен (рис.66).

Великі кутні зуби на нижній щелепі мають два, а на верхній – три корені. Решта зубів однокорінні. Зовнішня поверхня зубів – коронка – вкрита емаллю. Емаль є найтвердішою речовиною організму людини ( на 97 % складається із мінеральних солей, в основному з кальцію, а також фосфору і фтору), що захищає зуб від руйнування та проникнення інфекцій.

Під емаллю міститься основна речовина – дентин (містить 72% мінеральних солей, 28% органічних речовин і води), яка зумовлює також шийку та корінь зуба і за міцністю подібна до кісткової тканини.

У корені дентин вкритий цементом, який є видозміненою кістковою тканиною, що містить багато фосфату кальцію. У середині зуба є порожнина заповнена ніжною сполучною тканиною – пульпою, в якій розміщені кровоносні судини і нерви.

Будова зуба

Рис.66. Будова зуба: 1 – емаль; 2 – дентин; 3 – пульпа;4 – десна; 5 – кісткова тканина

Тут відбувається інтенсивний обмін речовин зуба, із пульпою пов’язаний відновлений процес у разі якихось пошкоджень дентину.

Зуби складаються і розвиваються в товщі щелепи ще в утробному періоді. У новонароджених зубів немає. Прорізання зубів у здорових дітей починається з 6-7 місяців.Першими прорізаються два середніх нижніх різців У 8-12 місяців показується решта 6 різців. Таким чином, в однорічної дитини повинно бути 8 зубів. У 12-16 місяців показуються передні малі кутні зуби, у 18-20 місяців – ікла, а в 20-24 місяці задні малі кутні зуби. Дворічна дитина має 20 молочних зубів.

У 6-7 років у дітей починають випадати молочні зуби і замість них поступово наростають постійні зуби. Вони прорізаються у такому порядку: у 6-7 років – перші великі кутні зуби, у 7-8 років – внутрішні різці, у 8-9 років – зовнішні різці, у 10-11 років – передні малі кутні зуби, у 11-12 років – задні малі кутні зуби і другі великі кутні зуби, у 19-25 років – зуби мудрості (іноді вони відсутні). Прорізання постійних зубів закінчується до 14-15 років. Виняток становить поява зубів мудрості, поява яких затримується до 25-30 років.

Після роздріблення і перетирання їжа піддається хімічній обробці завдяки дії гідролітичних ферментів слини. У порожнину рота відкриваються протоки трьох пар слинних залоз: слизистих, серозних, змішаних. Численні залози ротової порожнини виділяють слину, яка багата муцином. Привушні залози секретують рідку серозну слину, яка багата ферментами, а підщелепні та під’язикові виділяють змішану слину. Білкова речовина муцин робить харчовий комок слизьким, що полегшує глотання їжі та проникнення її до стравоходу. Слина – перший травний сік, який містить гідролітичні ферменти, що розщеплюють вуглеводи. Фермент слини амілаза перетворює крохмал в дисахариди, фермент мальтоза – дисахариди в моносахариди. У склад слини входить також кисла і лужна фосфотази, невелика кількість протеолітичних, ліполітичних ферментів і нуклеаза. Слина характеризується вираженими бактероцидними властивостями, зумовленими наявністю в ній фермента лізоцима, який розчиняє оболонку бактерій. Оптимум дії слинних ферментів виявляється при рН – 6,7, бо амілаза діє в лужному, нейтральному, слабокислому середовищі. Слинні залози новонародженої дитини перебувають у зачатковому стані; вони розвиваються на 3-4-му місяці життя. У слині новонароджених є амілаза, але не має мальтази. Добова кількість слини у дітей 11-12 років – 8 мл на харчові речовини і 600 мл без їжі, а всього 800 мл за добу. Кількість слини з віком збільшується і в дорослої людини 1,5л за добу.

Слина виділяється рефлекторно. Їжа подразнює рецептори язика і слизової оболонки. Нервові імпульси від рецепторів чутливими нервовими волокнами надходять до довгастого мозку, де розташований центр слиновиділення. Від нього руховими нервовими волокнами нервові імпульси надходять до слинних залоз і стимулюють виділення слини. Це безумовнорефлекторне слиновиділення.

Слина може також виділятися і тоді, коли людина бачить їжу, відчуває її запах або навіть думає про неї. Це умовнорефлекторне слиновиділення.

Слиновиділення знаходиться під контролем симпатичної і парасимпатичної нервової системи. Індукують слиновиділення секреторні центри довгастого мозку, які одержують аферентні сигнали із ротової порожнини і піднебіння (смакові та тактильні), із носової порожнини (запахи) і з вищих відділів мозку. Парасимпатична стимуляція викликає утворення великої кількості слини з низьким вмістом білка. У той же час симпатична стимуляція (введення в шийну артерію норадреналіну) викликає секрецію відносно невеликої кількості в’язкої слини із підщелепних і під’язикових залоз. Під час відсутності стимуляції слинні залози секретують слину зі швидкістю близько 0,5мл/хв. Обезводнення, страх або стрес зменшують слиновиділення. Під час сну і наркозу слиновиділення майже припиняється. Нюхові стимули можуть вдвоє підвищити слиновиділення, а при жуванні вона збільшується у 2 і 2,5рази. Із досвіду відомо, що умовні рефлекси, викликані виглядом їжі, звуками, які супроводжують її приймання, або просто думкою про неї можуть підвищити слиновиділення.

Пережована їжа, змочена слиною, за допомогою узгоджених рухів щік і язика просувається до кореня язика, де подразнює рецептори слизової оболонки зіва і м’якого піднебіння. Нервові імпульси передаються до центру ковтання, що розташований у довгастому мозку. Відцентрові імпульси надходять до м’язів глотки, язика, дихальної системи. Сформований харчовий комок ковтається, що є складним рефлекторним актом, за допомогою якого їжа пересувається в глотку, а потім у стравохід. Акт ковтання здійснюється з участю центрів довгастого мозку, аферентних та еферентних нервів (трійчастий, язиковоглотковий, верхньогортанний, під’язиковий, блукаючий). Цей рефлекторний процес здійснюється у такій послідовності: м’яке піднебіння піднімається і закриває носову частину глотки, надгортанник опускається і закриває вхід у дихальні шляхи, дихання припиняється і їжа коренем язика проштовхується в глотку, а далі в стравохід. Стравохід – це вузька (2см у діаметрі) трубка завдовжки 25-30см, яка з’єднує глотку зі шлунком. Він складається зі шийної, грудної та черевної частин і має чотири оболонки: слизову, підслизову, м’язову та зовнішню сполучнотканинну. Підслизова та м’язова утворюють складки, для розтягування під час проходження харчової грудки. М’язова оболонка верхньої третини стравоходу утворена поперечносмугастою м’язовою тканиною. У середній третині органа до цих м’язових волокон приєднуються гладкі міоцити. М’язова оболонка нижньої третини стравоходу утворена гладкою м’язовою тканиною. Після надходження до стравоходу їжа просувається перистальтичною хвилею до шлунка. Перистальтична хвиля поширюється вздовж стравоходу. Пересування їжі полегшує слиз, який виділяється слизовими залозами. Стравохід новонародженої дитини не має залоз. У ньому недостатньо розвинена еластична та м’язова тканини. Довжина його до року12см. Із віком збільшується довжина стравоходу у 5 років –16см, у 15 років –19см, у дорослих –25см.

Будова шлунка, травлення в ньому і нервово-гуморальна регуляція його діяльності. Шлунок (gaster) – це розширений відділ травного каналу. Форма шлунка має індивідуальну особливість і залежить від положення тіла та наповнення шлунка їжею (серпоподібно зігнутий). Розміщується у верхній частині черевної порожнини під діафрагмою. У шлунку розрізняють малу та велику кривизну, а також вхідну частину, дно, тіло і воротарну (вихідну або пілоричну) частину (рис.67).

Пілорична частина – місце перходу шлунка в дванадцятипалу кишку, там містяться кільцеподібні м’язи, що утворюють зажим (пілоричний сфінктер). Стінки шлунка складаються з чотирьох шарів: 1) внутрішній – слизова оболонка – продукує шлунковий сік; 2) підслизова оболонка – дає можливість слизовій збиратися у складки, а самому шлунку – розтягуватися і збільшувати об’єм;

Будова шлунку

Рис.67. Будова шлунку: 1 – дванадцятипала кишка; 2 – вихід з пілоричним сфінктером; 3 – шлункова доріжка; 4 – вихід у шлунок з кардіальним сфінктером; 5 – складки слизової оболонки

3) м’язова оболонка – складається з трьох шарів непосмугованих м’язів, що мають поздовжній, косий і коловий напрямок, завдяки яким шлунок може виконувати складні рухи;

4) зовнішня – сполучнотканинна оболонка, є частиною очеревини.

Шлунок, це розширений відділ травного каналу, де відбувається хімічна і механічна обробка їжі. У дітей до 1,5 року форма шлунка округла, до 2-3 років грушоподібна, до 7 років шлунок набуває форми дорослих. На стінках шлунку у новонароджених і дітей першого року життя є рясна мережа найдрібніших нервових гілочок, при цьому розвиненіша, ніж у дітей старшого віку. Із віком збільшується кількість крупних нервових стовбурів. Поверхня слизистої оболонки шлунку складає в середньому 40—50см2, а у дорослого вона досягає 750см2. Місткість шлунка збільшується з віком: у новонароджених 30-35мл, до кінці першого року життя збільшується в 10 разів, у 10-12 років місткість шлунка досягає 1,3л. Його місткість у дорослої людини дорівнює3л, але може збільшуватись 5-10л.

Слизова оболонка шлунка має численні залози трубчастої форми, які відкриваються на дні шлункових ямок, шлунок дітей має багато кровоносних судин, але шлункових залоз у нього менше, ніж у шлунка дорослих (кількість їх складає 120—123 на 1мм2 поверхні слизистої оболонки, всього їх близько 500000, у дорослого — 260—270 на 1мм2, усього близько 35млн.), і вони недорозвинені.

Шлунок виконує наступні функції: депонування їжі, її механічну та хімічну обробку і поступову евакуацію харчового вмісту в дванадцятипалу кишку. Хімічна обробка їжі здійснюється шлунковим соком, якого у людини утворюється 2,0-2,5 л за добу. Шлунковий сік виділяється численними залозами тіла шлунка, які складаються із головних, обкладинкових і додаткових клітин. Головні клітини секретують травні ферменти, обкладинкові – соляну кислоту, і додаткові – слиз.

Основними ферментами шлункового соку є протеази і ліпаза. До протеаз відноситься декілька пепсинів, а також желатиназа і хімозин. Пепсини виділяються в вигляді неактивних пепсиногенів. Перетворення пепсиногенів в активний пепсин здійснюється під впливом соляної кислоти. Пепсин гідролізує пептидні зв’язки в середині білкових молекул. Останні розпадаються на пептони та окремі амінокислоти. Остаточний розпад пептонів до амінокислот відбувається в тонких кишках. Хімозин здійснює зсідання молока, тобто білок молока – казеїн – випадає у вигляді кальцієвої солі. Желатиназа гідролізує білки сполучної тканини. Під впливом ліпази у шлунку відбувається також гідроліз емульгованих жирів з утворенням гліцерину і жирних кислот. Оскільки серед ферментів шлунку не має карбогідраз, травлення вуглеводів здійснюється тільки під впливом ферментів слини. Цей процес відбувається поки підшлунковий сік не проникне всередину шару травної маси, оскільки соляна кислота припиняє дію амілаз.

Соляна кислота викликає набухання і денатурацію білків, чим полегшує подальший гідроліз; активує пепсиноген, утворює кисле середовище шлункового соку, необхідне для дії пепсину; діє антибактеріально, стимулює рух шлунка. Функція синтезу соляної кислоти розвивається в період від 2-4 років. У віці від 4-12 років загальна кислотність шлункового соку нижча, що знижує його бактероцидні властивості та пояснює схильність дітей до шлунково-кишкових захворювань. У дорослих людей соляна кислота викликає зсідання молока, бо у них хімозин майже не виділяється.

Слиз має лужну реакцію і частково нейтралізує соляну кислоту. Допомагає харчовій грудці пересуватися до тонкого кишечнику, захищає стінку шлунка від самоперетравлювання під дією соляної кислоти і шлункових ферментів. Шлунковий слиз складається із глюкопротеїдів і інших білків у вигляді колоїдних розчинів, епітеліальних клітин і лейкоцитів. Муцин покриває слизову оболонку шлунку на всій його поверхні та захищає її від механічного пошкодження, самоперетравлення. Глюкопротеїд шлункового соку називають внутрішнім фактором кровотворення. Тільки за його наявності можливе всмоктування ціанокобаламіну (віт.В12), відсутність якого призводить до захворювання крові – перніциозної анемії.

У немовлят при правильному грудному вигодовуванні шлунок звільняється через 2-3 години, при вигодовуванні коров’ячим молоком – через 3-4 год. Їжа, яка містить значну кількість білків і жирів затримується 4,5-6,5 год., перетравлення їжі у шлунку дорослих відбувається 6-8 годин. Тривалість цього процесу залежить від складу їжі, її об’єму і консистенції, а також від кількості виділеного соку. Особливо довго затримується жирна їжа – 8-10 годин.

Шлунковий сік виділяється протягом доби, але вживання їжі значно посилює його виділення. Секреція шлункового соку, у кількісному та якісному відношенні тонко пристосована до характеру їжі, що досягається завдяки нервовій і гуморальній регуляції. Увесь процес шлункової секреції прийнято поділяти на 3 фази: складнорефлекторну (мозкову), нейрохімічну (шлункову) і кишкову (доуденальну).

Мозкова фаза починається з вироблення шлункового соку під впливом умовних рефлексів (під час подразнення рецепторів слуху, зору, нюху). Очікування їжі або її вид супроводжується виділенням не тільки слини, а й шлункового соку.

Коли їжа потрапляє у рот, збуджуються смакові та нюхові рецептори, що призводить до додаткового безумовнорефлекторного посилення секреції. Нервові імпульси, які виникають під подразнення рецепторів ротової порожнини виконують функцію механізму, що запускає діяльність клітин шлунка. Нервові імпульси ідуть до центрів секреторних рефлексів, а звідти до секреторних клітин, які виділяють гастрин – гормон (посилює секрецію шлункового соку).

Шлункова фаза починається через 5хв. після вживання їжі та триває близько 2 годин із поступовим зменшенням секреції.

Під час цієї фази соковиділення відбувається внаслідок подразнення рецепторів слизової оболонки шлунка і під впливом нейрогуморальних факторів кишок.

Механічні подразнення шлунка через нервові шляхи спричинюють виділення клітинами шлунка гормонів.

Кишкова фаза шлункової секреції полягає в тому, що стимулюючі імпульси на залози шлунка надходять із кишок. Такими факторами можуть бути речовини, що знаходяться у самій їжі (відвари м’яса, риби, овочів). Надходячи з кишок у кров, вони великим колом кровообігу потрапляють до залоз шлунка і стимулюють їх діяльність.

Центри секреторних рефлексів знаходяться у довгастому (проміжному мозку), підзоровогорбовій ділянці та лімбічній корі. Нервові імпульси до шлунка надходять волокнами блукаючого нерва, під час подразнення якого виділяється ацетилхолін, що збуджує секреторну клітину і викликає виділення гастрину. Гастрин – активний поліпептид, який посилює секрецію шлункового соку. До стимуляторів шлункових залоз відноситься гістамін, який утворюється в слизистій оболонці шлунку. Стимулюючий ефект гастрину і гістаміну залежить від збереження іннервації шлункових залоз блукаючими нервами. Шлункову секрецію збуджують продукти перетравлення білків, які всмоктуються у кров, а також бомбезин і мотелін.

Шлункова секреція не тільки збуджується і підтримується, але й гальмується нервовими і гуморальними факторами. Симпатичні нерви виявляють гальмівний вплив на залози шлунка, посилюючи об’єм секреції. Гальмівний ефект на шлункову секрецію здійснює секретин, який утворюється в слизистій оболонці дванадцятипалої кишки, та інші речовини, що виробляються клітинами кишок. Пригнічує шлункову секрецію жир, навіть вживання його невеликої кількості гальмує соковиділення шлунку. Внаслідок скорочення м’язових волокон шлунка вміст його переміщується і пересуваться у дванадцятипалу кишку. Крім того, під час вживання їжі відбувається додаткове розслаблення шлунка під дією блукаючого нерва (об’ємна адаптація) (рис.68). Рухи шлунка поділяють на дві основні форми, а саме: тонічні та перистальтичні. Перистальтичні скорочення поздовжнього та косого шарів непосмугованих м’язових волокон шлунка хвилеподібно розповсюджується стінками зі швидкістю 10-40см/с та з інтервалом 3-4 рухи за хвилину.

Вони відбуваються на фоні тонічних скорочень і, починаючись з вихідної частини, поступово доходять до воротарної частини шлунка. Всмоктувальна функція шлунка невелика.

Мало всмоктуються розчини солей і цукру, вода і продукти розчеплення білків. Всмоктування відбувається в основному у кишечнику. У дітей грудного віку всмоктування відбувається в шлунку і в кишках, які мають густу сітку кровоносних судин. Із віком всмоктування у шлунку зменшується, але у 8-10-річних дітей ще добре проявляється. У дорослих у шлунку добре всмоктується лише алкоголь.

Регуляція рухів шлунка здійснюється інтрамуральними нервовими сплетіннями утвореними волокнами блукаючого нерва і симпатичного стовбура та гормонами травного каналу. Механізми регуляції рухів шлунка підпорядковані блукаючому нерву. Після його перерізування рухи припиняються, але через деякий час поновлюються, хоча залишаються значно пригніченими. Під час збудження симпатичних нервів рухи шлунка гальмуються.

Інерваці системи травлення блукаючим нервом

Рис.68. Інерваці системи травлення блукаючим нервом: 1 – стравохід; 2 – головний нерв; 3 –сердцеві відростки верхнього шейного блукаючого нерва; 4 – легеня; 5 – сердце; 6 – печінка; 7 – селезінка; 8 – шлунок; 9 – нирка; 10 - низхідна ободова кишка; 11 – тонка кишка; 12- дванадцятипала кишка; 13 – висхідна ободова кишка

Хімічні сполуки гастрин, гістамін, холін, коли потрапляють у кров, посилюють рухи шлунка, адреналін і норадреналін гальмують їх. Випорожнення шлунка здійснюється періодично. Цей процес регулюють зазначені механізми, а також ентерогастральний рефлекс. Його суть полягає в тому, що хімус (харчові маси), досягаючи певної консистенції і рН подразнює м’язи воротної частини, яка відкривається, і невеликою порцією (6-12 мл) харчові маси переходять у дванадцятипалу кишку.

Кишковий відділ травного каналу складається із тонких і товстих кишок, які функціонують як єдина система, тому що гідроліз хімусу відбувається у лужному середовищі, яке формується на початку процесу. У кишках відбувається остаточне розщеплення всіх полімерів до мономерів, їх всмоктування і формування калових мас з неперетравлених залишків їжі.

Дванадцятипала кишка (duodenum) – порівняно короткий (25см), але важливий відрізок, у якому здійснюється основне травлення. Реакція середовища лужна, нейтралізує кисле середовище шлункового вмісту, що поступає сюди. Сюди відкриваються протоки підшлункової залози і печінки. У 12-палій кишці багато різних ферментів: як своїх (ентерокіназа), так і тих, що поступають до складу жовчі та підшлункового соку. Ентерокіназа перетворює неактивний фермент трипсиноген в активний – трипсин. Крім того, у стінці дванадцятипалої кишки розташовані невеликі залози, сік яких містить протеолітичні, амілолітичні та ліполітичний ферменти. Гідролітична активність цих ферментів нижча, ніж у ферментів підшлункової залози. У кишечному соці міститься також фермент ентерокіназа. Ферменти власного кишкового соку приймають участь лише у пристінковому травленні, яке знаходиться у тісному зв’язку з порожнинним травленням.

Підшлункова залоза (pancreas) розміщена позаду від шлунку, довжина 12-15 см. Виділяють: голівку, тіло і хвіст залози. Зовні покрита тоненькою капсулою, дольчатої будови. Дольки складаються із залозистих клітин, де синтезуються різноманітні травні ферменти. Залоза наділена двома видами секреції: зовнішньої і внутрішньої. Як залоза зовнішньої секреції виділяє підшлунковий сік. У нормі сік стікає в дрібні протоки, які об’єднуються в головний вивідний протік, що відкривається в дванадцятипалу кишку, поряд із жовчним протоком.

Травна функція підшлункової залози полягає у виділенні підшлункового соку (1,5-2л) безбарвної прозорої речовини лужної реакції (рН=8 – 8,5), що містить велику кількість ферментних систем. Ріст і розвиток підшлункової залози триває 11 років, найінтенсивніше вона росте від 6 місяців до 2 років. Ферменти підшлункової залози трипсин, хімотрипсин, карбоксипептидаза А і В та пептиди гідролізують білки. Трипсин утворюється із трипсиногену після його активації ентерокіназою Трипсин каталізує перетворення хімотрипсиногену і карбоксипепсидази. Підшлунковий сік містить також амілазу, яка розщеплює крохмаль до дисахаридіа, мальтазу; яка перетворює дисахариди до моносахаридів; лактазу, яка розщеплює цукор молока до дисахаридів; нуклеазу, дія якої спрямована на нуклеїнові кислоти; ліпазу, що розщеплює жири на гліцерин і гліцеринові кислоти. Кишковий сік на відміну від соку підшлункової залози мутнуватий, бо вміщує клітини злущеного епітелію та інші елементи. У ньому знаходяться ферменти пептидази, що розщеплюють поліпептиди до амінокислот, а також вуглеводні ферменти: сахараза, лактаза, мальтаза й ентерокіназа та ліпаза.

Секреція підшлункової залози регулюється нервовими і гуморальними механізмами. Подразнення блукаючого нерва зумовлює виділення невеликої кількості підшлункового соку, який багатий ферментами. Симпатичні волокна, які іннервують підшлункову залозу гальмують її секреторну активність. Травна секреція підшлункового соку забезпечується нейрохімічними механізмами, що стимулюються секретином і холіцистокініном – гормонами, які виробляються слизовою оболонкою дванадцятипалої кишки. Перший виробляється й активується під дією соляної кислоти, другий – жовчі.

Жовч – густа зеленувато-жовта рідина, яка містить 98% води; 0,8% - жовчних кислот та їхніх солей; 0,2% -жовчних пігментів; 0,6% - холестерину; 0,4% - різних мінеральних солей, а також ферменти – фосфатази, яка є продуктом секреції клітин печінки, що проходить безперервно й у проміжках між травленням зберігається у жовчному міхурі. Під час травлення жовч надходить у дванадцятипалу кишку із жовчного міхура й із печінки.

Печінка (hepar) 1,5кг – одна з найбільших залоз тіла людини. Розміщена у правому підребер’ї, під діафрагмою (рис.69). Зовні покрита капсулою. Розрізняють праву та ліву долі печінки. В клітинах печінки – гепатоцитах виробляється жовч за добу 500-1200мл.

У заглибленні нижньої поверхні печінки розташований жовчний міхур (у вигляді мішечка об’ємом 40-70мл), вивідний протік якого зливається із загальним жовчним протоком. Та частина жовчі, що депонується і концентрується в жовчному міхурі, використовується в міру необхідності, залежно від наявності та складу вжитої їжі.

Функції печінки: регулює обмін жирів, вуглеводів, білків, вітамінів (синтезує вітамін К) і мікроелементів; знешкоджує різні отруйні речовини, тобто виконує бар’єрну (захисну) функцію (за 1хв. протікає 2,5л крові) відкладає про запас поживні речовини, зокрема глікоген; бере участь у кровотворенні (здатна накопичувати залізо, збираючи його із загиблих еритроцитів) і процесах згортання крові (синтезує білки крові – протромбін і фібриноген, вітамін К); є одним з основних джерел тепла в організмі.

Печінка у дітей відносно більша, ніж у дорослого і її маса подвоюється до 8-10 місяців, найінтенсивніше росте печінка в 14-15 років, досягаючи маси 1300-1400 гр. Жовчевиділення спостерігається вже у три місячного плоду. Із віком жовчовиділення посилюється.

Будова печінки

Рис.69. Будова печінки: 1 – права частка; 2 – кругла зв’язка; 3 – ліва частка; 4 – жовчний міхур; 5– нижня порожниста вена; 6 – жовчна протока; 7 – ворітна вена; 8 – печінкова артерія

У новонародженої дитини печінка перебуває у стані функціональної недостатності, внаслідок чого частина жовчі надходить до крові. Перші місяці після народження печінка виробляє мало жовчі. Дитяча жовч характеризується малою кількістю жовчних кислот. Жовч активує ферменти підшлункового і кишкового соків, емульгує жири; натрієві солі жовчних кислот зменшують поверхневий натяг води та жирів, чим сприяють емульсії.

Регуляція жовчовиділення забезпечується нервовою системою і гуморально. Під час травлення секреція жовчі може збільшуватися вдвічі, що зумовлено секретином. Гуморально діють продукти гідролізу білків і жиру, які надходять у дванадцятипалу кишку, екстрактивні речовини їжі. Жовчогінні властивості має сама жовч, яка, всмоктуючись у кров, стимулює діяльність печінкових клітин. До травних соків, що надійшли з дванадцятипалої кишки, додається кишковий сік який утворюється в залозах слизової оболонки тонкої кишки, він містить комплекс ферментів, здатних закінчити гідроліз білків, вуглеводів і жирів.

У тонких кишках одночасно відбувається перетравлення їжі та всмоктування продуктів гідролізу. Слизова оболонка тонких кишок має велику перетравно-всмоктувальну поверхню площею до 500м2, утворену великою кількістю складок та ворсинок всередині яких розміщені кровоносні та лімфатичні судини. У стінці тонкої кишки розташовані непосмуговані м’язові волокна, під час автоматичних скорочень яких ворсинка безперервно робить ритмічні рухи. Епітеліальні клітини ворсинок вкриті мікроворсинками (рис.70). Харчові маси (хімус) із дванадцятипалої кишки переміщаються у відділи тонкого кишечника, де продовжується їх перетравлення травними соками.

Таким чином, у тонкій кишці відбувається порожнинне і мембранне травлення. Порожнинне травлення особливо ефективне під час розщеплення великих харчових молекул, цілих клітин, їх агрегатів тощо, а мембранне – при розщепленні проміжних продуктів гідролізу. Розщеплення у мікроворсинках відбувається тільки тоді, коли розміри харчового субстрату менше розмірів пор мікроворсинок. У тонких кишках знаходиться велика кількість мікроорганізмів, але вони не можуть проникнути у кровоносне русло, тому що пори війкової облямівки менші, ніж розміри тіла мікроорганізмів. Таким чином, заключний етап гідролізу проходить у стерильних умовах.

У тонких кишках спостерігається два типи рухів: перистальтичні та маятникоподібні. Моторна діяльність тонкого кишечника забезпечує перемішування хімусу з травними соками і просування його завдяки перистальтичних рухів (скорочень колового м’язового шару) і скорочень поздовжніх м’язових шарів (маятникоподібні рухи). Для товстих кишок характерні антиперистальтичні рухи. У зв’язку з посиленням перистальтики дефекація у дітей відбувається частіше, ніж у дорослих.

На кінець першого року життя дефекація стає довільнішою.

Будова ворсинок тонкої кишки

Рис.70. Будова ворсинок тонкої кишки: 1 – ворсинка; 2 – капіляри; 3 – лімфатична судина; 4 – слизова порожнина; 5 - вена; 6 – артерія; 7 – м’язова оболонка

Регуляція рухів кишок здійснюється рефлекторно та гуморально. Парасимпатична система посилює, а симпатична – пригнічує рухову активність м’язів кишок. Ацетилхолін і гістамін є медіаторами парасимпатичних закінчень, а адреналін і норадреналін – симпатичних. У слизовій оболонці синтезується гормон ентерокінін, який посилює рухи.

Кишечник дитини в 6 раз довший за довжину її тіла, тоді як у дорослих тільки у 4 рази. Найдовші кишки бувають на першому році життя, потім довжина їх порівняно з довжиною тіла поступово зменшуються (до 8 років), а тоді знову зростає. Тонка кишка новонародженого має довжину 1,2—2,8м, тобто вона в 2 рази коротше, ніж у дорослого. Петлі тонких кишок розташовуються високо (початок на рівні I поперекового хребця, а у дорослих — на рівні ІІ-го) і у зв´язку з відсутністю сальника примикають безпосередньо до парієтальної очеревини, що вистилає зсередини передню черевну стінку. Просвіт тонкої кишки у новонароджених відносно менший, ніж у дітей грудного віку. Слизиста оболонка тонка, володіє великою проникливістю, тому в кров можуть проникати неповністю переварені продукти, токсини і навіть мікроби. Кишкові крипти — більшої величини, ніж у дорослого. Складки і ворсинки слизистої оболонки розвинені слабо. У підслизовому шарі є сильно розвинена мережа кровоносних і лімфатичних судин. М´язова оболонка, особливо поздовжній шар, розвинена слабо, а її лімфатичні судини численні та мають широкий просвіт.

Травлення, формування калових мас і виведення їх з організму відбувається у товстому кишечнику. Товста кишка коротша від тонкої (1,5-2 м). Вона має більший діаметр, звідси і назва. В ній виділяють такі частини: сліпу з черевоподібним відростком (апендиксом), ободову (colon), сигмовидну і пряму (rectum), яка закінчується анальним отвором. Її стінка має чотири оболонки: слизову, підслизову, м’язову та зовнішню сполучнотканинну. Слизова оболонка не має ворсинок, бо в ній не всмоктуються складні молекули – тільки вода, мінеральні солі (зокрема Na, Cl) та деякі вітаміни (В12). Але в її порожнині живе чимало корисних мікроорганізмів, які синтезують деякі вітаміни (наприклад В6, К), остаточно розщеплюють грубі рослинні рештки (клітковину), знешкоджують різні хвороботворні бактерії. Бактерії виробляють ряд отруйних для організму речовин, які після всмоктування у кров потрапляють у печінку, де і знешкоджуються. До статевого дозрівання інтенсивно ростуть товсті кишки. Довжина товстої кишки новонародженого приблизно60см (у дорослого — від 1,5 до2м). У ній немає сальникових відростків, поздовжні стрічки ободової кишки, характерні для дорослого, видно слабо, гаустри відсутні і з´являються лише в 6 місяців після народження дитини. Будова стінки товстої кишки, характерна для дорослого, встановлюється після 3 - 4 років життя. Довжина всього кишечника новонародженої дитини рівна 340 -460см, протягом першого року життя вона збільшується на 50%. Співвідношення між довжиною кишечника і тіла у новонародженого складає 8,3:1, на першому році життя - 6,6:1, в 16 років - 7,6:1, у дорослого воно досягає 5,4:1. Співвідношення між товстою і тонкою кишкою у новонародженого складає 1:5, воно не змінюється у немовляти.

У товстому кишечнику формуються калові маси, до складу яких входять рештки харчових речовин, відмерлі клітини слизової оболонки, холестерин, жовчні пігменти, бактерії, мінеральні солі.

Пряма кишка закінчується анальним отвором, що має два стискувачі (сфінктери), один із яких утворений гладенькими коловими м’язами, а другий (зовнішній) поперечносмугастими м’язами. У ділянці сфінктерів знаходяться значні венозні сплетення.

Періодичне випорожнення кишки, або акт дефекації, відбувається рефлекторно внаслідок перерозтягнення кишки каловими масами. Під час цього акту розслаблюються обидва сфінктери і одночасно скорочуються м’язи кишки, черевного пресу та діафрагми. Автоматичний центр дефекації знаходиться в крижовому відділі спинного мозку, його діяльність контролюється корою великих півкуль головного мозку, про це свідчить можливість довільної затримки акту дефекації.

Істотну роль у процесах травлення у товстій кишці відіграє мікрофлора. Якщо у тонкій кишці міститься незначна кількість мікробів, то в товстій їх наявність конче потрібна для нормального існування організму. До 90% мікрофлори припадає на безспорові анаероби, 10% - на молочнокислі бактерії, кишкову паличку, стрептококи та спороносні анаероби.

Під дією мікроорганізмів відбувається остаточний розпад залишків неперетравлених речовин і компонентів секретів, створюється імунний бар’єр шляхом гальмування патогенних мікроорганізмів, синтезуються деякі вітаміни та інші біологічно активні речовини. Мікрофлора також бере участь в обміні речовин.

У немовлят порожнина товстої кишки стерильна. Вона заселяється мікроорганізмами протягом перших місяців життя. Під дією мікробів неперетравлені вуглеводи в результаті бродіння розпадаються на молочну та оцтову кислоти, алкоголь, СО2 і Н2О. Білки, що збереглися, гниють із утворенням токсичних речовин. При збалансованому харчуванні процеси гниття і бродіння зрівноважуються. Так, утворювані під час бродіння кислі продукти перешкоджають гниттю. Одноманітне харчування призводить до розладу вказаних процесів.

Гігієна травлення. Збудники інфекцій потрапляють в організм частіше всього з їжею і повітрям. Деякі з них викликають тяжкі захворювання травного апарату (дизентерія, черевний тиф, холера). Із немитими овочами, фруктами в організм людини можуть потрапити цисти найпростіших, яйця аскариди й інших паразитичних червів. Зараження гельмінтами відбувається і під час споживання неперевареного або мало прожареного м’яса або риби.

Із метою профілактики цих захворювань необхідно мити добре руки, перед споживанням ягоди, овочі, фрукти, знищувати мух, які можуть бути переносниками збудників інфекцій та інвазій. М’ясо і рибу необхідно добре проварювати і прожарювати, не можна використовувати в їжу несвіжі продукти, особливо консерви, в яких під час неправильного зберігання утворюються отруйні речовини.

На травну систему надзичайно шкідливо впливають паління та алкоголь. Нікотин знижує виділення шлункового соку, а алкоголь, подразнюючи оболонку шлунка, призводить до розвитку запалення шлунка і дванадцятипалої кишки, особливо це проявляється у недостатньо сформованому дитячому організмі.

Одним із важливих питань гігієни травної системи є проблема раціонального харчування, яка зумовлена не тільки зміненими умовами життя, але й надлишком споживання поживних речовин у процесі значної гіподинамії більшості населення, що веде до надмірної повноти й ожиріння.

Для забезпечення здоров’я людини необхідна організація раціонального харчування. Це запобігає підвищеному відкладанню жиру під час недостатнього фізичного навантаження; розвитку атеросклерозу, недостатності кровопостачання серця, інфаркту міокарда, гіпертонічної хвороби, захворюванням травної і видільної систем.