ЛИМФАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Лимфатическая система представлена совокупностью сосудов, собирающих лишнюю жидкость из тканей и органов и отводящих ее в венозную систему. Она образована лимфатическими капиллярами, лимфатическими сосудами, лимфатическими узлами, лимфатическими пpотоками.

Лимфатические капилляры начинаются слепыми окончаниями в межклеточных пространствах. Их диаметр в несколько раз больше диаметра кровеносных капилляров. По ним лимфа направляется в сосуды.

Лимфатические сосуды пронизывают все ткани и органы. Они образуются за счет слияния капилляров, в результате чего их диаметр постепенно увеличивается. В стенке лимфатических сосудов имеется мышечный слой, благодаря чему они обладают определенным тонусом, способностью к сокращению и расслаблению. В крупных лимфатических сосудах находятся клапаны, препятствующие обратному току жидкости.

Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов. Это овальные образования из особой лимфоидной ткани. В них образуются лимфоциты, выполняющие защитные функции (фагоцитоз, образование антител). У человека насчитывается около 460 лимфатических узлов диаметром 2-30 мм. Особенно много их в области шеи, подмышечных и паховых областях.

Движение лимфы происходит за счет сдавления лимфатических сосудов при сокращении скелетных мышц; сокращения мышц стенок самих лимфатических сосудов; за счет присасывающего действия грудной клетки при вдохе. Самые крупные лимфатические сосуды объединяются в грудной лимфатический проток, открывающийся в вены, благодаря чему тканевая жидкость возвращается в кровеносную систему.

Лимфатическая система обеспечивает проведение лимфы по организму, поддержание нормального обмена в тканях, осуществляет транспортировку питательных веществ (особенно жиров), возвращает белки из тканевой жидкости в кровь, участвует в иммунных механизмах защиты организма.

ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ

Система органов дыхания – это специализированные органы для газообмена между организмом и внешней средой. У человека она представлена легкими и воздухоносными путями – носовой полостью, носоглоткой, гортанью, трахеей и бронхами (pис. 78). Особенностями строения дыхательных путей является наличие хрящевого остова в их стенках, благодаря чему дыхательные трубки не спадаются, и мерцательного эпителия, реснички которого удаляют инородные частицы, загрязняющие дыхательные пути.

Носовая полость образована лицевыми костями и хрящами и поделена носовой перегородкой на две половины, которые спереди сообщаются через ноздри с атмосферой, а сзади – с глоткой посредством хоан. В каждой половине носа имеются по три носовых раковины: верхняя, средняя и нижняя. Под ними располагаются три носовых хода, по которым воздух, поступающий через ноздри, проходит через хоаны в носоглотку. Слизистая оболочка носа покрыта мерцательным эпителием и содержит много слизистых желез (очищает воздух от пыли), густо пронизана кровеносными капиллярами (происходит согревание вдыхаемого воздуха). В слизистой оболочке верхней раковины располагаются рецепторы обонятельного анализатора (обеспечивают различение запахов). В нижний носовой ход открывается носослезный канал, по которому избыток жидкости выводится в носовую полость. Полость носа имеет придаточные пазухи, расположенные в крупных костях (лобная, решетчатая, гайморова). Дыхание возможно и через рот, но при этом воздух недостаточно очищается и согревается, что может привести к заболеванию системы дыхания.

Носоглотка – это верхняя часть глотки. Пища проходит из ротоглотки в пищевод, а воздух – в гортань, затем в трахею. При проглатывании пищевого комка вход в гортань закрывается особым хрящом-надгортанником.

Гортань – имеет вид воронки, образованной хрящами (щитовидным, перстневидным, двумя черпаловидными и надгортанником). Расположена гортань на уровне IV-VI шейных позвонков. Полость гортани покрыта слизистой оболочкой, выстланной многорядным мерцательным эпителием, за исключением поверхности голосовых связок и надгортанника.

Наиболее сложно устроена средняя часть гортани, где на боковых стенках имеются две пары складок, образующих верхние (ложные) и нижние (истинные) голосовые складки. В толще складок лежат эластические волокна (связки) и мышцы. Голосовые связки натянуты между щитовидным и черпаловидными хрящами и служат для воспроизведения звука. Выдыхаемый воздух вызывает колебания голосовых связок, в результате чего появляются звуки различного тона и силы. В воспроизведении звуков и членораздельной речи принимают участие язык, губы, полость рта и носа, а также система дыхания. У человека голосовой аппарат достиг наивысшего совершенства; ни одно животное не может воспроизводить столь разнообразные по тональности, эмоциональной окраске и красоте звуки, как человек.

Трахея (дыхательное горло) – представляет собой трубку длиной 10-13 см. Начинается на уровне VI шейного позвонка и заканчивается между IV и V грудными позвонками, где делится на два бронха. Трахея построена из 15-20 гиалиновых хрящевых полуколец, соединенных между собой связками. Свободные концы полуколец сзади соединены пучками гладких мышц. Слизистая оболочка трахеи выстлана многорядным реснитчатым эпителием.

Бронхи – хрящевые трубки, идущие в легкие. В легких каждый бронх делится на ветви (в правом – на три, в левом легком – на две). В свою очередь эти крупные ветви делятся на более мелкие. Стенки главных бронхов по строению схожи со стенками трахеи, отличие только в том, что хрящевые полукольца бронхов сзади имеют перепончатую стенку. По мере уменьшения калибра в бронхах уменьшаются хрящевые пластины, и увеличивается мышечная пластинка. Конечные трубочки называются бронхиолами (рис. 78).

Они в своих стенках не содержат хрящей. Каждая концевая бронхиола делится на дыхательные бронхиолы, а они, в свою очередь, делятся на альвеолярные ходы, заканчивающиеся альвеолярными мешочками. Стенки этих мешочков состоят из легочных альвеол. Дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы образуют легочный ацинус, который является структурно-функциональной единицей легкого. Количество ацинусов в одном легком достигает 15 000, альвеол – 350 млн, а площадь дыхательной поверхности всех альвеол составляет примерно 80 м2.Альвеолы – это соединительнотканные пузырьковидные образования, выстланные внутри однослойным плоским эпителием и покрытые тонкой пленкой вещества, препятствующего спадению. Альвеолы оплетены густой сетью капилляров. Общее число альвеол около 780 млн, а общая поверхность их у взрослого человека около 100 м2. Альвеолы являются конечной частью дыхательного пути и составляют основную массу легких.

Легкие занимают 4/5 грудной клетки, располагаясь по обе стороны сердца. Основание легких обращено вниз и прилегает к диафрагме, а закругленная верхушка обращена вверх. Масса каждого легкого колеблется от 0,5 до 0,6 кг. Правое легкое чуть больше левого и состоит из трех долей, а левое – из двух. Снаружи легкие покрыты плеврой (тонкий слой гладкого эпителия), которая покрывает и внутреннюю поверхность грудной клетки. Между легкими и грудной стенкой имеется щель – плевральная полость – с небольшим количеством жидкости, облегчающей скольжение листков плевры при дыхании.

Дыхание включает в себя следующие процессы: 1) легочное дыхание; 2) транспорт газов кровью; 3) обмен газов между кровью и тканями; 4) окисление органических веществ в клетках (тканевое дыхание).

Легочное дыхание включает в себя обмен воздуха между окружающей средой и легкими (внешнее дыхание) и обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью. Внешнее дыхание обеспечивается вдохом и выдохом. Акт вдоха обеспечивается сокращением межреберных мышц и диафрагмы. При этом увеличивается объем грудной клетки, уменьшается давление в плевральной полости (становится ниже атмосферного), легкие растягиваются, и воздух пассивно поступает в легкие. При глубоком вдохе в этом процессе также участвуют мышцы плечевого пояса, спины, живота.

Акт выдоха начинается с расслабления наружных межреберных мышц и диафрагмы, объем грудной клетки уменьшается, давление в плевральной полости увеличивается, легкие спадаются, и воздух из них выталкивается во внешнюю среду. При глубоком выдохе сокращаются также внутренние межреберные мышцы, мышцы брюшной стенки, которые давят на внутренние органы, а они, в свою очередь, давят на диафрагму и дополнительно ускоряют сжатие легких. В результате объем грудной клетки уменьшается интенсивнее, чем при нормальном выдохе.

Различают несколько типов дыхания в зависимости от того, какие мышцы преимущественно участвуют в дыхании: грудной, брюшной (диафрагмальный) и смешанный. У мужчин тип дыхания – брюшной, у женщин – грудной. Но тип дыхания может меняться в зависимости от условий и физической работы. Так, у женщин при физической работе начинает преобладать брюшной тип дыхания, а при беременности, наоборот – грудной, т. к. движение диафрагмы затруднено.

Человек в спокойном состоянии вдыхает и выдыхает около 0,5 л воздуха (дыхательный объем). После спокойного вдоха человек может вдохнуть еще до 1,5 л воздуха (дополнительный объем воздуха). Примерно столько же он может выдохнуть после спокойного выдоха (резервный воздух). Совокупность дыхательного, дополнительного и резервного объемов воздуха составляет жизненную емкость легких. Она отражает наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха. Жизненная емкость легких у разных людей разная, зависит от пола, возраста, физического развития и составляет 3,5-4 л. При медицинском обследовании ее определяют специальным прибором – спирометром.

Дыхательный объем легких зависит от частоты дыхания, уровня концентрации кислорода и углекислого газа в воздухе и поддерживает нормальную концентрацию газов в крови.

Содержание газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе неодинаково. Во вдыхаемом – 20,94% кислорода, около 79,03% азота, примерно 0,03% углекислого газа и небольшое количество водных паров и инертных газов. В выдыхаемом воздухе – 16% кислорода, углекислого газа до 4%, содержание азота и инертных газов остается такое же, количество водяных паров увеличивается. Разное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе объясняется обменом газов в альвеолах. Каждый из этих газов движется из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. Тонкий альвеолярный эпителий не оказывает сопротивления диффузии газов. Газообмен в тканях происходит по тому же принципу. Кислород из капилляров, где его концентрация выше, переходит в тканевую жидкость с более низкой его концентрацией. Из тканевой жидкости он попадает в клетки и сразу же вступает в реакцию окисления, поэтому в клетках свободного кислорода практически нет. По тем же законам углекислый газ из клеток через тканевую жидкость поступает в капилляры, где расщепляет нестойкое соединение – оксигемоглобин – и вступает в соединение с гемоглобином, образуя каpбаминогемоглобин. В оттекающей от органов крови углекислый газ находится как в связанном состоянии, так и растворенном – в виде угольной кислоты, которая в капиллярах легко расщепляется на воду и углекислый газ. Угольная кислота может также вступать в соединения с ионами натрия, калия, образуя в плазме бикарбоноты. В легких, куда поступает венозная кровь, кислород снова насыщает кровь, а углекислый газ из области высокого содержания (капилляры) переходит в область низкого содержания (альвеолы).

Регуляция дыхания

Регуляция дыхания – это изменение режима работы дыхательной системы, направленное на точное и своевременное удовлетворение организма в кислороде. Осуществляется она рефлекторными и гуморальными механизмами.

Нервная регуляция дыхания контролируется дыхательным центром, находящимся в продолговатом мозге. При вдохе за счет растяжения легких в рецепторах стенок альвеол возникает возбуждение, которое по парасимпатическому нерву поступает в дыхательный центр, происходит торможение центра вдоха и возбуждение центра выдоха. В результате этого дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, объем ее уменьшается и происходит выдох, т. е. вдох рефлекторно вызывает выдох. В регуляции дыхания участвует также кора головного мозга. С корой головного мозга связаны предстартовые изменения дыхания у спортсменов, произвольное изменение частоты и глубины дыхания у человека.

Гуморальная регуляция дыхания осуществляется: 1) за счет прямого воздействия углекислого газа крови на дыхательный центр; повышенное содержание СО2в крови увеличивает возбудимость дыхательного центра; 2) при изменении химического состава крови (увеличение концентрации СО2, повышение кислотности крови и др.) возбуждаются рецепторы сосудов, и импульсы от них поступают в дыхательный центр, соответственно меняя его работу.

Гигиена дыхания

Она направлена на создание условий нормальной деятельности дыхательной системы. Прежде всего следует предупредить проникновение в дыхательные пути болезнетворных бактерий. Для этого необходимо содержать помещения в чистоте, проводить проветривание и влажную уборку. При контакте с инфицированными больными надевать марлевую повязку. Большой вред органам дыхания наносит курение, т. к. табачный дым раздражает дыхательные пути и способствует возникновению различных воспалительных заболеваний (бронхит, пневмония, астма и др.). Алкоголь, значительная часть которого выделяется через легкие, повреждает альвеолы и бронхи, угнетает дыхательный центр и способствует проявлению заболеваний легких в особо тяжелой форме.

При работе с ядохимикатами или в условиях повышенного загрязнения воздуха необходимо использовать ватно-марлевые повязки, респираторы, противогазы.

Дышать следует только носом, а не ртом.

ОРГАНЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ

Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо регулярное поступление пищи, представляющей совокупность органических и неорганических веществ, получаемых человеком из окружающей среды и используемых им для поддержания жизнедеятельности. С пищей человек получает питательные вещества – жизненно необходимые составные части пищи: белки, жиры, углеводы, витамины, воду, минеральные соли. Они используются организмом для построения и возобновления клеток, тканей и восполнения расходуемой энергии. Питательные вещества содержатся в пищевых продуктах растительного (мука, крупа, фрукты, овощи) и животного (мясо, молоко, яйца, масло сливочное и др.) происхождения.

Пищеварение – это процесс механической и химической (ферментативной) переработки пищи, в результате которого питательные вещества всасываются и усваиваются в пищеварительном канале, а непереваренные остатки и продукты распада выводятся из организма. Химическая обработка пищи происходит с помощью ферментов пищеварительных соков (слюны, желудочного, панкреатического и кишечного сока, желчи). Ферменты по химическому составу являются белками, активными лишь при определенных условиях: температуре, кислотности среды и др. Например, пепсин (фермент желудочного сока) активен только в кислой среде, а фермент кишечного сока мальтаза – в щелочной среде. В биохимических процессах ферменты выполняют функцию катализаторов.

Различают полостное (внеклеточное – дистальное), внутриклеточное и мембранное (пристеночное, контактное) пищеварение. Полостное пищеварение протекает в системе органов пищеварения.

Система органов пищеварения состоит из пищеварительного канала и пищеварительных желез (слюнных, печени, поджелудочной, кишечных – в составе стенки кишечной трубки и др.) (pис.79). Пищеварительный канал разделен на отделы: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишка. Общая длина пищеварительного канала у человека составляет около 8-10 м.

Ротовая полость ограничена костями верхней и нижней челюстей и мышцами. Ее верхнюю границу образуют твердое и мягкое небо, нижнюю – челюстно-подъязычные мышцы, по бокам располагаются щеки, а спереди – десны с зубами и губы. Твердое небо имеет плотную слизистую оболочку, сращенную с надкостницей. Сзади твердое небо переходит в мягкое, образованное мышцами, покрытыми слизистой оболочкой. Задний отдел мягкого неба образует язычок. При глотании мышцы мягкого неба, сокращаясь, отделяют носовую часть глотки от ротовой. В боковых складках мягкого неба лежат небные миндалины (скопления лимфоидной ткани, выполняющие защитные функции). Миндалины также есть у корня языка и в носоглотке. За счет них образуется лимфоидное глоточное кольцо, которое задерживает проникающие с пищей бактерии и участвует в иммунитете. В ротовой полости располагаются язык и зубы.

Язык – подвижный мышечный орган, образован поперечно-полосатыми мышцами, покрыт слизистой оболочкой, снабженной сосудами и нервами. В языке различают переднюю свободную часть (тело) и заднюю (корень). В слизистой оболочке языка расположены нитевидные, грибовидные, листовидные и желобоватые сосочки, в которых оканчиваются вкусовые рецепторы. Вкусовые рецепторы кончика языка воспринимают ощущения сладкого, корня языка – горького, боковые поверхности – кислого и соленого. Язык участвует в механической обработке пищи, перемешивая ее и образуя пищевой комок, а также в определении вкуса и температуры пищи. Язык вместе с губами и челюстями участвует в образовании речи. 3убы расположены в ячейках челюстей и принимают участие в механической обработке пищи. У взрослого человека имеется 32 зуба, которые дифференцированы на резцы (8), клыки (4), малые коренные (8) и большие коренные (12). Каждый зуб образован коронкой, выступающей из десны, шейкой, находящейся в десне и переходящей в корень, который погружен в ячейку челюсти. Зуб состоит из дентина (разновидность костной ткани). В области коронки дентин покрыт эмалью, а в области коpня – зубным цементом. Внутри зуба имеется полость, заполненная пульпой – рыхлой соединительной тканью с нервами и кровеносными сосудами. Зачатки зубов закладываются в период эмбрионального развития. К двум годам ребенок имеет 20 зубов, называемых молочными, которые с шестилетнего возраста начинают заменяться постоянными. Этот процесс заканчивается, как правило, к 16 годам.

Слизистая оболочка рта богата железами, выделяющими слизь. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подъязычных и подчелюстных и множества мелких.

Слюна – первый пищеварительный сок слабощелочной реакции, действующий на пищу. Ежедневно у человека продуцируется 0,5-2 л слюны, которая представляет собой вязкую, слегка мутную жидкость. Слюна человека содержит 99,4-99,5% воды и 0,5-0,6% плотного остатка, который состоит из неорганических (ионы К,Na, Ca, Mg, Fe, Cl, соединения фосфата, хлорида, сульфата и др.) и органических веществ (белки – альбумины, глобулины; азотосодержащие соединения небелковой природы – мочевина, аммиак; бактериоцидные вещества – лизоцим; ферменты – амилаза, мальтаза). Вязкость и ослизняющие свойства слюны обусловлены наличием мукополисахарида – муцина. Амилаза расщепляет крахмал и гликоген до мальтозы и сахарозы. Мальтаза расщепляет мальтозу и сахарозу до моносахаридов. В ротовой полости пища, измельченная зубами, смачивается слюной, обволакивается муцином и превращается в пищевой комок, который с помощью языка продвигается в глотку. За счет рефлекторного сокращения мышц глотки происходит акт глотания, и пища поступает в пищевод. При этом надгортанник опускается, закрывая вход в гортань, а мягкое небо преграждает путь в носоглотку.

Стенка пищевода состоит из слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной и соединительнотканной оболочек. Со стороны просвета пищевод покрыт многослойным плоским неороговевающим эпителием. В толще слизистой оболочки и в подслизистой основе находятся слизистые железы пищевода и одиночные лимфоидные узелки. По пищеводу пища продвигается в желудок за счет волнообразного сокращения мышц стенки пищевода.

Желудок – расширенная толстостенная часть пищеварительного канала, лежащая в брюшной полости под диафрагмой. В нем различают дно, тело и пилорическую область. Снаружи желудок покрыт серозной оболочкой. Тонкая подсерозная оболочка отделяет серозную оболочку от мышечной, которая состоит из слоев мышц: продольных, круговых и косых, затем следует подслизистая основа и слизистая оболочка, покрытая однослойным призматическим (цилиндрическим) эпителием. Особенность этого эпителия – его железистый характер; все поверхностные клетки эпителия постоянно выделяют слизеподобный секрет.

В разных отделах желудка находятся железы, имеющие неодинаковое строение. Различают три вида желез: собственные (оксинтные) железы желудка, пилорические и кардиальные.

Собственные железы желудка наиболее многочислены и содержат несколько видов железистых клеток: главные (пептические), париетальные (обкладочные), слизистые (добавочные), эндокринные и др.

Главные клетки секретируют пепсиноген, который в присутствии соляной кислоты превращается в пепсин. Предполагают, что реннин (химозин), расщепляющий белки молока, также вырабатывается главными клетками. Желудочный сок содержит ряд непротеолитических ферментов. Это – желудочная липаза, расщепляющая эмульгированные жиры. У детей она расщепляет до 59% жира молока. В желудочном соке взрослых людей липазы мало.

Лизоцим – в желудочном соке обладает антибактериадным действием. Уреаза – расщепляет мочевину. Освобождающийся при этом аммиак нейтрализует HCl.

Париетальные клетки вырабатывают хлориды, из которых образуется соляная кислота.

Слизистые клетки выделяют слизь. Эндокринные железы желудка секретируют гормоны: серотонин (стимулирует секрецию пищеварительных ферментов, выделение слизи, двигательную активность), мелатонин (регулирует фотопериодичность функциональной активности), гастрин (стимулирует секрецию пепсиногена, соляной кислоты; моторику желудка), гистамин (регулирует секреторную деятельность париетальных клеток) и др.

За сутки у человека при обычном пищевом режиме выделяется 1,5-2,5 л желудочного сока, который представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость кислой реакции. Содержание воды в желудочном соке 99,0-99,5% и 1,0-0,5%- плотных веществ (хлориды, сульфаты, фосфаты, биокарбонаты Na, R, Ca, Mg, ферменты, слизь, мочевина, молочная кислота и др.)

Пища в желудке подвергается механической и химической обработке в течение 4-8 часов и затем проходит в тонкую кишку. Располагается тонкая кишка в средней области живота и у живого человека ее длина колеблется от 2,2 м до 4,4 м. Она делится на три отдела: двенадцатиперстную кишку, тощую кишку и подвздошную. В тонкой кишке происходит химическая обработка всех видов питательных веществ: белков, жиров и углеводов, т.е. осуществляется полостное и пристеночное пищеварение, процесс всасывания продуктов расщепления питательных веществ и выработка биологически активных веществ. Стенка тонкой кишки включает в себя серозную оболочку, мышечную оболочку, подслизистую основу и внутреннюю оболочку. Слизистая оболочка имеет своеобразный рельеф, состоящий из циркулярных складок, ворсинок и крипт (кишечных желез). Ворсинки – это выпячивания слизистой оболочки, покрытые однослойным призматическим эпителием. Внутри каждой ворсинки находится лимфатический капилляр, артериола, венула и кровеносные капилляры.

Среди эпителиальных клеток, покрывающих тонкую кишку, в большом количестве встречаются бокаловидные клетки, выделяющие слизь, и между ворсинками открываются многочисленные трубчатой формы кишечные железы, выделяющие кишечный сок.

Двенадцатиперстная кишка – начальный отдел тонкой кишки длиной 17-21 см у живого человека. В просвет двенадцатиперстной кишки открываются общим отверстием желчный проток и проток поджелудочной железы, кроме того, открываются дуоденальные железы, которые располагаются в подслизистой основе стенки кишки.

Поджелудочная железа – железа смешанной секреции, располагается позади желудка на уровне II поясничного позвонка. Она состоит из головки, тела и хвоста. Головка лежит справа и охвачена 12-перстной кишкой, а хвост заходит в левое подреберье и прилежит к селезенке. Поджелудочная железа за сутки вырабатывает 1,5-2,5 л поджелудочного сока, который по системе выводных протоков поступает в главный выводной проток, открывающийся в 12-перстную кишку. Поджелудочный сок имеет щелочную реакцию, обусловленную наличием в нем ионов бикарбоната, нейтрализующих кислое желудочное содержимое и обеспечивающих щелочную среду, оптимальную для действия панкреатических ферментов. Кроме того, в состав панкреотического сока входят катионы Na+,K+,Ca++; анионы Cl-,HCO3--,HPO4--; ферменты: энтерокиназа, трипсиноген, химотрипсиноген, эластаза, липаза, мальтаза, сахараза, лактаза, нуклеазы и др.

Ферменты, вырабатываемые в поджелудочной железе, находятся в неактивном состоянии. Они активируются в двенадцатиперстной кишке. Так, трипсиноген превращается в активный трипсин под действием энтерокиназы. Трипсин воздействует на химотрипсиноген и проэластазу, переводя их в активные ферменты: химотрипсин и эластазу. Последние расщепляют белки до пептидов и аминокислоты.

Липаза расщепляет жиры до жирных кислот и моноглицеридов. Ее действие усиливается в присутствии желчных кислот и ионов кальция.

Амилаза расщепляет крахмал и гликоген до ди- и моносахаридов. Дисахариды под влиянием мальтазы и лактазы превращаются в моносахариды.

Нуклеазы расщепляют нуклеиновые кислоты. Содержание ферментов в поджелудочном соке может меняться в зависимости от характера пищи. Например, при приеме пищи, богатой жирами, в поджелудочном соке увеличивается количество липазы, а при углеводистой – количество амилазы и т. д. Эти явления отражают приспособительный характер системы пищеварения к меняющимся условиям среды.

Печень – самая крупная железа организма, расположена в правом подреберье, масса ее до 1,5 кг. В печени различают две поверхности: передневерхнюю (диафрагмальную) и нижнюю. На нижней поверхности находится поперечная борозда – ворота печени. Через них в орган входят печеночная артерия, воротная вена и нервы, а выходят лимфатические сосуды, общий желчный проток. Печень делится на две доли: правую (большую) и левую (меньшую), на нижней поверхности печени лежит желчный пузырь грушевидной формы. Шейка пузыря переходит в узкий пузырный проток. От слияния пузырного и печеночного протоков образуется общий желчный проток, который впадает в 12-перстную кишку. Снаружи печень покрыта соединительнотканной оболочкой, которая врастает внутрь органа и разделяет его паренхиму на печеночные дольки. Печеночные дольки состоят из печеночных клеток, обpазующих печеночные балки. В них идет синтез желчи.

Печеночная желчь представляет собой золотистую жидкость, которая содержит 97,5% воды и 2,5% сухого остатка. Составными частями ее являются желчные кислоты; желчные пигменты; холестерин; соли натрия, калия, кальция, магния; жирные кислоты; лецитин, мочевая кислота; витамины А, В, С; ферменты (амилаза, протеаза и др.); аминокислоты, гликопротеиды.

Печеночная желчь выделяется в просвет желчных капилляров, затем – в желчные ходы, желчные протоки, общий печеночный проток, из которого поступает через пузырный проток в желчный пузырь, либо через общий желчный проток в двенадцатиперстную кишку.

Желчь инактивирует пепсин, нейтрализует кислоту желудочного содержимого, обеспечивает всасывание в тонкой кишке нерастворимых в воде жирных кислот, холестерина, витаминов Д, Е, К и солей кальция; усиливает гидролиз белков, углеводов и всасывание продуктов их расщепления; стимулирует двигательную функцию тонкой кишки и секрецию поджелудочной железы; предупреждает развитие гнилостных процессов, оказывая бактериостатическое действие на кишечную флору.

Кишечный сок содержит ферменты: полипептидазы, нуклеазы, липазу, амилазу, мальтазу, энтерокиназу (всего около 20 ферментов). Они расщепляют органические вещества до моносахаров, аминокислот, глицерина, жирных кислот, воды. Железы тонкой кишки начинают выделять ферменты в ответ на механические (пищевой комок) и химические раздражения (желудочный сок, продукты расщепления белков и углеводов).

Кроме полостного пищеварения, может происходить расщепление пищевых веществ на внешней стороне клеточной мембраны кишечного эпителия – пристеночное пищеварение, которое завершает расщепление в кишечнике (внеклеточное) с помощью фиксированных ферментов.

В результате действия пищеварительных ферментов все питательные вещества превращаются в растворимые соединения, и в таком виде они всасываются в желудочно-кишечном тракте. Наиболее интенсивно идет этот процесс в тощей и подвздошной кишках. Всасывание представляет собой сложный физиологический процесс, в результате которого питательные вещества проходят через слои клеток стенки пищеварительного тракта в кровь и лимфу. Оно обеспечивается фильтрацией, диффузией и активным перемещением растворенных веществ. Интенсивность всасывания зависит от температуры, снабжения тканей кислородом и других факторов нормальной жизнедеятельности клеток.

В процессе всасывания аминокислоты поступают в венозные части капилляров ворсинок, затем в воротную систему печени и в общий кровоток. Глюкоза, фруктоза, галактоза всасываются путем активного транспорта более интенсивно в 12-перстной кишке (в отличие от других веществ). Если концентрация их в воротной вене не превышает 0,1%, то они проходят в общий кровоток, если выше 0,1%, то часть глюкозы откладывается в печени в виде гликогена, что обеспечивает сохранения сахара в крови на нормальном уровне. Глицерин хорошо растворим в воде и поэтому легко всасывается. Жирные кислоты образуют со щелочами мыла, растворимые в воде. Однако в желудочно-кишечном тракте расщепляется лишь 45-75% жиров. Всасываться могут и нерасщепленные жиры, но после эмульгирования под влиянием желчи. Жиры и продукты их расщепления поступают в лимфатические сосуды ворсинок. При всасывании продуктов распада жиров уже в эпителии ворсинок происходит синтез нейтральных жиров. Через 3-4 часа после приема пищи лимфатические сосуды наполняются большим количеством жира и лимфа становится белой.

Человек за сутки потребляет около 2 л воды. Кроме того, в желудочно-кишечный тракт поступает в среднем 1 л слюны, 1,5-2 л желудочного сока, 1 л поджелудочного сока, 0,5 л желчи, 1-2 л кишечного сока, т.е. всего – около 6-8 л жидкости поступает в кишечник, а выводится с калом 150 мл. Остальное количество воды поступает в кровь. Всасывание воды начинается в желудке и интенсивно проходит в тонкой и толстой кишках. Растворенные в воде минеральные соли всасываются преимущественно в тонкой кишке путем активного транспорта.

Толстая кишка – конечная часть пищеварительного тракта человека, заканчивающаяся анальным отверстием. Слизистая оболочка толстой кишки выделяет кишечный сок, содержащий очень мало ферментов и не имеющий существенного значения в переваривании пищи, и много слизи. В толстой кишке живут многочисленные бактерии, вызывающие сбраживание углеводов, гниение остатков непереваренных белков, расщепление клетчатки, что сопровождается образованием ядовитых для организма веществ, но отравления организма не происходит, т.к. они обезвреживаются в печени. В толстой кишке происходит интенсивное всасывание воды и формирование каловых масс, котоpые выводятся наpужу.

Регуляция пищеварения

Процесс пищеварения находится под постоянным контролем нервных и гуморальных механизмов.

Значение центральной нервной системы в регуляции пищеварения было изучено И.П. Павловым, который в опытах на собаках с наложением фистулы выводного протока слюнной железы и фистулы желудка доказал, что отделение слюны и желудочного сока происходит рефлекторно и является безусловным пищевым рефлексом. Оно обусловлено непосредственным раздражением пищей рецепторов полости рта, пищевода, желудка. Возникшее в рецепторах возбуждение по чувствительным нервам передается в продолговатый мозг, где оно анализируется, ответный импульс по центробежным нервам направляется к рабочему органу (железе) и происходит выделение слюны, желудочного сока. С помощью зрительного или слухового анализаторов на внешние признаки пищи могут вырабатываться и условные рефлексы. Работа пищеварительной системы контролируется и вегетативной нервной системой. В частности, парасимпатический ее отдел стимулирует двигательную функцию желудка, а симпатический – угнетает.

Гуморальная регуляция обусловлена выделением слизистой оболочкой желудка в кровь гормона гастрина, который стимулирует секрецию желудочного сока и желчевыделение; регулирует двигательную функцию желудка и кишечника. Кроме того, в клетках слизистой оболочки 12-перстной кишки вырабатывается гормон секретин, который стимулирует деятельность поджелудочной железы. Секреция поджелудочного сока усиливается под влиянием ацетилхолина, желчных кислот, воды (особенно газированной) и др. На синтез пищеварительных ферментов, на процессы всасывания и моторику кишечника влияют гормоны передней доли гипофиза, коры надпочечников, поджелудочной железы.

Гигиена питания – это комплекс мероприятий, обеспечивающих условия нормального пищеварения. Он включает в себя: соблюдение режима питания, употребление разнообразной, калорийной, богатой витаминами и экологически чистой пищи, направленной на предупреждение желудочно-кишечных заболеваний, вызванных пищевыми токсинами, болезнетворными бактериями и простейшими, паразитическими червями. Человек должен соблюдать правила личной гигиены: следить за чистотой посуды, овощей, фруктов, ягод; хорошо термически обрабатывать мясо; не пить сырую воду из открытых водоемов; уничтожать механических переносчиков и закрывать от них продукты питания. Следует помнить, что алкоголь, никотин и наркотики оказывают отрицательное воздействие на пищеварительную систему.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

Обмен веществ в организме человека представляет собой совокупность всех химических превращений веществ с момента поступления их в пищеварительный тракт до образования конечных продуктов распада. Он обеспечивает развитие, жизнедеятельность, самовоспроизведение организма, его связь с окружающей средой и приспособления к факторам внешней среды. В клетках организма с участием специфических веществ (ферментов) происходят реакции синтеза белков, жиров, углеводов, требующие затраты энергии. Этот процесс получил название ассимиляция. Параллельно идет противоположный процесс – диссимиляция, распад (расщепление) органических соединений (пептидов, аминокислот, ди- и моносахаридов, жирных кислот и др.) с освобождением энергии и образованием конечных продуктов распада (воды, диоксида углерода, аммиака, мочевины и молочной кислоты). Ассимиляция и диссимиляция проходят в организме непрерывно, одновременно и обязательно при участии катализаторов – ферментов. Интенсивность обмена веществ зависит от возраста человека, характера выполняемой работы, условий окружающей среды и т.д. Обмен веществ регулируется нервной системой и гормонами щитовидной железы, гипофиза, надпочечников и других эндокринных желез.

Изменение активности ферментов, катализирующих любой этап ассимиляции или диссимиляции, приводит к нарушению отдельных звеньев обмена веществ, что проявляется в виде конкретных заболеваний.

Начинается обмен веществ с поступления питательных веществ в желудочно-кишечный тракт и кислорода воздуха – в легкие. Первым этапом обмена веществ в желудочно-кишечном тракте является ферментативное расщепление белков, жиров, углеводов; второй этап – транспорт питательных веществ и кислорода кровью и лимфой к тканям и сложные химические превращения, которые происходят в клетках и межклеточном веществе. Здесь одновременно осуществляются процессы расщепления питательных веществ до конечных продуктов (диссимиляция) и синтез (ассимиляция) составных частей цитоплазмы, гормонов, ферментов, секретов. Энергия, выделяющаяся при распаде веществ, используется для синтеза новых веществ и работы организма в целом. Третий этап – выведение из желудочно-кишечного тракта ненужных продуктов обмена.

Обмен белков, жиров, углеводов, воды и минеральных солей происходит в тесном взаимодействии друг с другом. Однако в этих процессах есть существенные различия, и физиологическое значение их различно, поэтому условно выделяют следующие виды обмена веществ: белковый, углеводный, жировой, водный, минеральный (водно-солевой).

Обмен белков

Белки – основа жизни. Они выполняют многочисленные функции: пластическую, энергетическую, ферментативную, регуляторную (гормоны), транспортную, защитную (антитела), двигательную.

Организм постоянно нуждается в поступлении белка с пищей (особенно в период интенсивного роста). Основной путь обмена белка – его ферментативный распад до аминокислот и окисление последних. Этот процесс начинается в желудке под действием ферментов пепсина и химозина, продолжается в двенадцатиперстной кишке и заканчивается в тощей и подвздошной кишках под влиянием ферментов кишечного сока, поджелудочного сока и желчи (трипсина, химотрипсина, энтерокиназы, эластазы) с образованием аминокислот. Аминокислоты через ворсинки тонкой кишки попадают в кровь и доставляются в клетки всех тканей, где происходит синтез видоспецифических белков или распад с выделением энергии (1 грамм белка – 17 кДж), углекислоты, воды и мочевины. Распад аминокислот происходит, главным образом, в печени и частично в почках. В печени аммиак превращается в мочевину, которая выводится из организма через почки.

Все аминокислоты в зависимости от их значения делятся на две группы: незаменимые – у детей их 10, а у взрослых – 8 (валин, лейцин, изолейцин, аргинин и др.) и заменимые, их у взрослых 14 (серин, пролин и др.). Незаменимые аминокислоты не образуются в организме из других аминокислот, а поступают готовыми с пищей. Недостаток или отсутствие хотя бы одной из них останавливает рост, приводит к потере веса, расстройству деятельности систем органов. В связи с этим введено понятие биологическая ценность белков. Белки, содержащие весь набор незаменимых аминокислот, называют полноценными, а белки, содержащие неполный набор незаменимых аминокислот, – неполноценными. Для человека наиболее полноценными белками являются белки мяса, яиц, рыбы, икры, молока. Растительные белки (кроме белков картофеля и грибов) – неполноценные.

Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в организме из других аминокислот, что и происходит, если какой-то аминокислоты не поступает в организм с пищей.

Белки почти не откладываются в запас. Поэтому при белковом голодании организм расходует белки цитоплазмы клеток, что приводит к тяжелым нарушениям азотистого обмена. При избытке белков в пище они превращаются в жиры и гликоген. Суточная потребность в белках 80-160 г (в зависимости от профессии).

Обмен углеводов

Функции углеводов: энергетическая, структурная (в оболочках клеток), защитная (входят в состав слизи), запасающая. Основная функция – энергетическая, т.к. они быстро расщепляются (1 г – 17,6 кДж), обладают свойством накапливаться в депо (при избытке) и так же легко оттуда извлекаться (это важно при экстренной потребности энергии).

Основной источник углеводов – продукты растительного происхождения, богатые крахмалом, глюкозой, фруктозой. Углеводы поступают в пищеварительный тракт в виде поли-, ди- и моносахаридов. Под действием ферментов птиалина, амилазы, мальтазы, сахаразы они расщепляются до глюкозы. Начинаются эти процессы в ротовой полости и заканчиваются в тонкой кишке. Глюкоза всасывается в кровь, где у здорового человека постоянный ее уровень 80-120 мг/%. Избыток глюкозы в крови приводит к образованию гликогена, который откладывается в печени или мышцах (1-2%). Этот процесс происходит при участии гормона поджелудочной железы – инсулина. При необходимости гликоген переходит в глюкозу под действием другого гормона поджелудочной железы – глюкогона. Если глюкозы в крови много и она не успевает перейти в гликоген, то она идет на синтез жиров. При недостатке углеводов в пище они могут в небольших количествах образовываться из жиров и белков.

Суточная потребность человека в углеводах 450-650 г (в зависимости от профессии, возраста и др.).

Обмен жиров

Функции жиров: энергетическая, пластическая (структурная), запасающая, терморегуляторная, защитная, поставщики эндогенной воды, предшественники в синтезе гормонов, витамина Д; участники в синтезе биологически активных веществ (простагландинов).

Главная функция – энергетическая, при распаде 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии. Человек получает жиры с пищей (масло, сало, растительные жиры). Расщепление жиров начинается в тонкой кишке с эмульгирования их желчью (лишь жиры молока могут эмульгироваться в желудке). Затем липаза расщепляет их до глицерина и жирных кислот. Глицерин всасывается ворсинками, а жирные кислоты, соединяясь с желчными кислотами, образуют растворимые соединения, которые хорошо проникают через стенку ворсинок в лимфатические сосуды ворсинок. Здесь происходит образование специфических для человека жиров, которые попадают в лимфу, затем в кровь и ткани. Вместе с ними в кровь и ткани поступают жирорастворимые витамины (А, Е, Д). Избыток жиров откладывается в подкожно-жировой клетчатке и накапливается в виде капелек в клетках (жировые включения). Жиры могут синтезироваться из продуктов распада белков и углеводов в организме человека. Суточная потребность жиров 100-150 грамм.

Обмен воды и минеральных солей

Функции воды и минеральных солей: участвуют в создании внутренней среды организма, обеспечивают постоянство уровня осмотического давления крови и тканевой жидкости, участвуют в поддержании кислотно-щелочного равновесия крови и тканевой жидкости, в диффузии веществ, обеспечивая процессы всасывания и выделения, способствуют сохранению коллоидного состояния цитоплазмы. Все процессы метаболизма веществ совершаются при участии воды – как растворителя и важнейшего компонента ряда биохимических процессов (гидролиза, окислительно-восстановительных реакций и др.). Лишение организма воды быстро приводит к смерти, гораздо быстрее, чем лишение пищевых продуктов. Лишение минеральных солей приводит к тяжелым заболеваниям и в конечном итоге – к смерти. Вода и минеральные соли должны постоянно поступать в организм, т.к. они непрерывно выводятся из организма с мочой, потом и калом.

Обмен воды – в теле взрослого человека вода составляет около 65% массы тела, у новорожденного ребенка – 80%. По мере роста количество воды уменьшается. Больше всего воды в крови – 92%, в мышцах – 70%. Меньше всего в костях – 22% и в жировой ткани – 30%. Потребность человека в воде при обычной температуре и влажности окружающего воздуха составляет 2-2,5 л в сутки. Это количество воды обычно поступает из следующих источников: питье – 1-1,5 л; с пищей – 0,3-1 л; эндогенная вода (образуется в результате химических процессов) – 0,3 л. Для нормальной жизнедеятельности необходимо, чтобы количество поступившей воды полностью покрывало количество выделяемой воды. Нарушение этого равновесия ведет к серьезным отклонениям в жизнедеятельности организма. Основными органами, которые выводят воду из организма, являются почки (1-1,5 л), потовые железы (0,5-1 л), легкие (0,35 л) и кишечник (0,1-0,15 л) в сутки. Повышение количества выделяемой воды происходит при высокой температуре окружающей среды, при интенсивной мышечной работе. Возмещать эту потерю следует питьем воды с добавлением поваренной соли, т.к. вместе с потом уходят и минеральные соли. При недостатке воды в организме или избытке минеральных солей у человека возникает жажда.

Минеральные соли содержатся в тканях в неодинаковых количествах. Так, в больших количествах содержатся кальций, фосфор, калий, натрий, сера, хлор. В значительно меньших – магний, железо, йод. Остальные элементы присутствуют еще в меньших количествах, и их называют микроэлементами (медь, цинк, свинец, бром и др.). Тем не менее все они выполняют определенную роль в организме. Минеральные соли поступают в организм с пищей в достаточном количестве, лишь хлорид натрия добавляют в пищу. Однако для растущего организма минеральных солей требуется больше, поэтому следует вводить их дополнительно (соли кальция, натрия, магния, хлора, фосфора). При избытке минеральных солей они могут откладываться про запас. Например, хлорид натрия – в подкожной клетчатке, соли железа – в печени, соли кальция – в костях, соли калия – в мышцах. Источники минеральных солей: молоко, яйца, мясо, фрукты, овощи. Выделяются из организма минеральные соли почками, потовыми железами и кишечником.

Суточная потребность их, например, кальция для взрослого – 0,6-0,8 г, фосфора – 1-2 г. Наиболее оптимальное их соотношение в молоке. Ионы кальция необходимы для свертывания крови, деятельности мышечной и нервной систем, ферментативных процессов. Ионы фосфора участвуют в образовании АТФ. Источники фосфора: молоко, сыр, шпинат, яичный белок, капуста, морковь, репа. Суточная потребность натрия и хлора (поступает в виде хлорида натрия) – 10-12 г. Ионы хлора необходимы для образования соляной кислоты в желудке. Калия с пищей поступает 2-3 г, он необходим для деятельности нервной системы. Железо входит в состав гемоглобина и некоторых ферментов. Источники его: яблоки, гранаты. Иод входит в состав гормонов щитовидной железы. Его содержание в организме – 0,03 г, и оно должно постоянно поддерживаться. Главный источник – питьевая вода.

В регуляции водно-солевого обмена в организме важную роль играют гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин) и надпочечников (альдостерон, кортикостерон).