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 рефлек