Лекция 5. Развитие пищеварительной системы. Обмен веществ и энергии

1.

Лекция 5. Развитие пищеварительной системы. Обмен веществ и энергии.
План лекции:
1. Пищеварительная система, общие сведения.
2. Анатомия и физиология органов пищеварительной трубки.
3. Анатомия и физиология пищеварительных желез.
4. Возрастные особенности развития пищеварительной системы.
5. Обмен веществ и энергии, возрастные особенности.
1. Пищеварительная система, общие сведения
Пищеварительная система – совокупность органов пищеварения и связанных с ними
пищеварительных желез.
Получив питательные вещества, организм должен их усвоить. Но, белки, жиры и углеводы представляют собой сложные органические соединения и в таком виде не могут быть использованы организмом. Сначала они должны превратиться в более простые химические вещества, из которых затем в организме уже могут быть образованы свойственные человеку органические соединения. Процесс превращения питательных веществ в доступные для организма
вещества называется пищеварением. Оно состоит из двух этапов: механической и химической
обработки пищи.
Механическая обработка – пища измельчается (пережевывается) и увлажняется, смешиваясь со слюной, желчью и пищеварительными соками (желудочный, кишечный сок, секрет
поджелудочной железы).
Под действием пищеварительных соков начинается следующий этап – химическая обработка пищи. Химическая обработка пищи осуществляется с помощью ферментов, которые
вырабатываются пищеварительными железами и содержатся в пищеварительных соках (слюна,
желудочный, панкреатический, кишечный сок, желчь). Пищеварительные ферменты – органические вещества, ускоряющие химические реакции в пищеварительном канале. Благодаря ферментам сложные молекулы органических веществ расщепляются на более простые, способные
растворяться в воде. И уже далее, эти вещества в виде растворов всасываются в кровь, лимфу и
усваиваются организмом.
Функции пищеварительной системы
1. Моторная: механическое измельчение пищи, передвижение её вдоль пищеварительного тракта.
2. Секреторная: выработка ферментов, пищеварительных соков, слюны и желчи.
3. Химическая обработка пищи.
4. Всасывание питательных веществ.
Пищеварительная система состоит из органов, образующих пищеварительную трубку,
длиной 7-8 м и пищеварительных желез (рис. 1).
Пищеварительная система
Пищеварительная трубка:
- ротовая полость,
- глотка,
- пищевод,
- желудок,
- тонкая кишка,
- толстая кишка
Пищеварительные железы:
- печень,
- поджелудочная железа
Рис. 1. Отделы пищеварительной системы.
1

2.

2. Анатомия и физиология органов пищеварительной трубки
Ротовая полость
Верхнюю стенку полости рта образуют твердое и мягкое небо.
Нёбо отделяет ротовую полость от носовой полости и носоглотки.
Мягкий язычок, которым заканчивается мягкое небо, закрывает вход в носоглотку во
время проглатывания пищи.
У входа в глотку справа и слева находятся миндалины – органы лимфатической системы,
осуществляющие иммунную защиту организма.
В ротовой полости располагаются зубы, язык и открываются протоки слюнных желез.
Зубы – костные образования, расположенные в лунках верхней и нижней челюсти.
У взрослого человека 32 зуба: на каждой челюсти 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных
(премоляры) и 4-6 больших коренных (моляры) зуба.
Отделы зуба
В зубе различают корень, шейку и коронку.
Коронка возвышается над десной, а корень погружен в зубную лунку челюстной кости и
с помощью связочного аппарата удерживает в ней зуб. Большинство зубов имеют только один
корень, некоторые – два или три. Коронка выступает над краем десны. Шейка зуба отделяет
корень от коронки и находится под десневым краем. Шейка начинается там, где заканчивается
слой эмали.
Состав зуба
Основная масса зуба образована дентином (плотное вещество, похожее на кость). В области коронки дентин покрыт эмалью, а в области шейки и корня – цементом.
Зубная эмаль – самый прочный материал в организме человека. Твёрдость зубной эмали
определяется высоким содержанием в ней неорганических веществ (до 97%), содержащих
кальций, фосфор и магний. Эмаль предохраняет зуб от стирания и проникновения бактерий.
Внутри зуба имеется полость, в которой находится пульпа – рыхлая мягкая ткань зуба,
представленная кровеносными и лимфатическими сосудами, нервами.
Прикус
На верхней и нижней челюстях зубы располагаются в виде зубных дуг, образуя соответственно верхний и нижний зубные ряды. Определенное соотношение зубных рядов между собой называется прикусом.
При правильном прикусе:
- во время смыкания передние резцы перекрывают нижние на 1/3 коронки зуба,
- каждый зуб верхней и нижней зубных дуг соприкасается с двумя зубами на противоположной челюсти.
Нарушения прикуса могут приводить к нарушению пищеварения и требуют своевременного выявления (в возрасте 5-6 лет) и коррекции.
Смена зубов
У новорожденного зубов нет. Появление временных зубов (молочных) происходит с 6
месяцев до 3 лет по 10 на каждой челюсти. Постоянные зубы, по 14 на каждой челюсти, прорезываются с 5 до 14 лет, полностью заменяя временные. Несколько позднее, в 25-30 лет появляются третьи большие коренные зубы – «зубы мудрости». Примерно у 25-30% людей «зубы
мудрости» отсутствуют. Т.о. у взрослого человека должно быть от 28 до 32 зубов.
Основные функции зубов:
- механическая обработка пищи (измельчают и перетирают пищу);
- участвуют в звукообразовании;
- эстетическая роль.
Некоторые заболевания зубов и десен
Стоматит – воспаление слизистой оболочки рта.
Гингивит – воспаление десны, сопровождаемое отеком, покраснением и кровоточивостью.
Пульпит – воспаление пульпы зуба. Возникает при проникновении в неё патогенных
микробов. Характеризуется сильной болью, усиливающейся от температурных раздражителей и
в ночное время.
2

3.

Кариес – разрушение твердых тканей зуба, приводящий к появлению полости.
Если кариес не лечить, то вредные бактерии очень быстро разрушают твердые ткани зуба и проникают в пульпу, вызывая её воспаление. Через пораженную пульпу бактерии могут
проникнуть далее, в окружающие зуб ткани, что может привести к его потере.
С целью профилактики заболеваний необходимо зубы чистить утром и вечером; регулярно, 1 раз в 6 месяцев, посещать стоматолога.
Язык – мышечный орган, образованный поперечно-полосатой мышечной тканью, покрытый слизистой оболочкой. Язык прикрепляется к нижней челюсти и подъязычной кости
корнем языка.
В языке различают верхушку (узкая передняя часть), корень (широкая задняя часть),
тело (средняя часть).
В слизистой оболочке языка имеется множество вкусовых сосочков.
Основные функции языка:
- участвует в пищеварении (глотание, перемешивание пищи);
- является органом вкуса;
- участвует в артикуляции речи.
В ротовую полость открываются протоки 3-х пар крупных слюнных желез: околоушной, подчелюстной и подъязычной, находящихся за пределами ротовой полости.
Кроме них в ротовой полости имеются многочисленные мелкие слюнные железы, расположенные на слизистой оболочке щек и языка.
Слюнные железы вырабатывают секрет – слюну, за сутки примерно 1,5-2 л. Состав слюны: вода (99 %), пищеварительные ферменты, лизоцим. Например, благодаря ферменту амилазы, в ротовой полости начинается процесс расщепления углеводов. Лизоцим – обладает бактерицидным действием
Под действием слюны пищевой комок становится скользким и легко проходит по пищеводу.
Все внутренние полые органы, образующие пищеварительную трубку, принципиально
в своем строении имеют 3 оболочки:
- внутренняя оболочка – слизистая – эпителиальная ткань;
- средняя оболочка – мышечная – гладкая мышечная ткань. Волнообразное сокращение
мышечной оболочки полых органов, способствующие продвижению их содержимого, называется перистальтика.
- наружная оболочка – соединительнотканная – соединительная ткань.
Далее, разбирая анатомию и физиологию органов пищеварительной трубки, будут рассматриваться только их особенности.
Пищевод
Из ротовой полости пища через глотку попадает в пищевод.
Пищевод – узкая трубка, длиной 23-30 см, имеет три сужения. Слизь, вырабатываемая
железистыми клетками внутренней оболочки, смачивает пищевой комок и способствует его
скольжению.
Во время глотания надгортанник закрывает вход в гортань, а язычок мягкого нёба поднимается, благодаря чему пища проходит в ротоглотку. Эти процессы происходят рефлекторно.
Однако не стоит во время пережевывания и глотания пищи разговаривать и смеяться.
Основные функции пищевода:
- транспорт пищи в желудок.
Желудок
Желудок имеет форму большой груши вместимостью от 1,5 до 3 л. Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения его стенок. Располагается орган в эпигастральной области, большая часть (около 3/4) находится слева
от срединной линии.
3

4.

В желудке различают отделы: кардиальный, дно, тело, пилорический (место выхода).
Выпуклый край желудка формирует большую кривизну, вогнутый – малую кривизну.
Слизистая оболочка образует множество складок, которые значительно увеличивают её
общую поверхность и позволяют желудку растягиваться.
В слизистой оболочке желудка содержится большое коли- Железистые клетки
чество желез (≈ 40 млн); основные железы можно разделить на три желудка выделяют
типа: одни вырабатывают ферменты, другие – соляную кислоту, а около 2 л желудочного
третьи – слизь. Смесь всех этих компонентов (секретов) и состав- сока в сутки.
ляет желудочный сок.
Соляная кислота, входящая в состав желудочного сока (≈0,3%) активирует пищеварительные ферменты и выполняет защитную функцию (болезнетворные микробы, попавшие в
желудок, погибают в кислой среде). Слизь предохраняет стенки желудка от повреждений и действия соляной кислоты.
В местах перехода пищевода в желудок и желудка в 12-перстную кишку имеются
сфинктеры, обеспечивающие продвижение пищи в одном направлении и предотвращающие
попадание агрессивного содержимого желудка.
Основные функции желудка:
- химическая обработка пищи с помощью ферментов желудочного сока;
- частичное всасывание некоторых веществ: сахара, спирт, вода, соли.
Тонкий кишечник
Тонкий кишечник – часть пищеварительной трубки, длиной 3-5 м. Диаметр тонкой кишки 3-5 см.
В тонком кишечнике различают отделы:12-перстная кишка, тощая кишка и подвздошная кишка.
12-перстная кишка имеет форму подковы, вогнутой стороной огибает головку поджелудочной железы, длиной 21 см.
В 12-перстную кишку впадают Древнегреческие врачи назвали "двенадцатипаобщий желчный проток и главный проток лечная кишка", посчитав, что ее длина равна 12
поджелудочной железы. Т.о. в ней пища поперечно сложенным пальцам. На старославянподвергается действию сока поджелудоч- ский язык это определение было переведено как
ной железы, желчи и кишечного сока. Их "двенадцатиперстная", поскольку палец поферменты расщепляют белки, жиры и уг- старославянски – перст.
леводы на более простые вещества.
Тощая и подвздошная кишка заполняют средний и нижний отделы брюшной полости,
четкой границы между ними нет.
Слизистая оболочка тонкого кишечника образует круговые складки и покрыта ворсинками. Благодаря такому строению увеличивается его всасывающая поверхность. В просвет между ворсинками открываются железы, выделяющие кишечный сок.
Мышечная оболочка тонкого кишечника, помимо перистальтических движений, способна совершать маятникообразные за счет попеременного удлинения и укорочения кишечника на
определенном участке.
Процесс пищеварения в тонком кишечнике состоит из 3-х этапов: полостное пищеварение, пристеночное пищеварение и всасывание.
Полостное пищеварение – это переваривание питательных веществ под влиянием кишечного сока в полости кишечника. В результате крупные пищевые частички расщепляются на
мелкие.
Пристеночное пищеварение идет на самой поверхности слизистой оболочки тонкого
кишечника. Перевариванию подвергаются мелкие пищевые частички, проникающие в пространство между ворсинками.
Всасывание – процесс перехода питательных веществ из ворсинок тонкого кишечника в
кровеносные и лимфатические сосуды. Стенка ворсинок состоит из одного слоя эпителиальных
клеток, под которым лежат сеть кровеносных и лимфатических капилляров, нервные волокна.
При этом в кровь всасываются продукты переваривания углеводов и белков, а в лимфатический
капилляр – жиров.
4

5.

Основные функции тонкого кишечника:
- химическая обработка пищи (расщепление питательных веществ) под действием кишечного сока,
- всасывание питательных веществ.
Толстый кишечник
Конечный отдел пищеварительной трубки, длинной 1,5-2 м, средний диаметр около 7 см.
В толстом кишечнике различают отделы: слепая кишка, ободочная кишка (восходящая,
поперечная, нисходящая и сигмовидная) и прямая кишка.
Слепая кишка расположена в правой подвздошной области и является началом толстой
кишки. В месте перехода тонкого кишечника в толстый находится клапан, препятствующий обратному движению содержимого кишечника.
От слепой кишки отходит червеобразный отросток – аппендикс, в виде узкой трубки,
имеющей индивидуальную длину (в среднем 12 см) и изогнутость. Аппендикс, несмотря на то,
что это рудимент, выполняет защитную функцию; он представляет собой скопление лимфоидной ткани, в котором размножаются пищеварительные бактерии. Воспаление червеобразного
отростка называется аппендицит.
Ободочная кишка является продолжением слепой кишки и делится на 4 части,
П-образно окружающие петли тонкого кишечника: восходящая, поперечная, нисходящая и сигмовидная.
Прямая кишка, длиной около 15 см, расположена в полости малого таза. Заканчивается
прямая кишка заднепроходным отверстием, вокруг которого имеются сфинктеры, замыкающие
задний проход и открывающиеся при акте дефекации.
Слизистая оболочка толстого кишечника образует полулунные складки, содержит кишечные железы, секретирующие слизь и ферменты, необходимые для переваривания остатков
пищи.
Основным отличием толстой кишки является наличие 3-х продольных мышечных лент,
шириной около 5 мм (исключение прямая кишка). Эти ленты короче самого кишечника, стягивают его, образуя характерные вздутия – гаустры – сферические мешочки, ограниченные друг
от друга полулунными складками слизистой оболочки, хорошо видимыми изнутри кишечника.
Толстый кишечник является местом обитания большого числа микроорганизмов, основными представителями которых являются бифидобактерии и лактобактерии. Нормальная микрофлора здорового человека участвует в формировании иммунитета, предотвращает развитие в
кишечнике болезнетворных микробов, синтезирует витамины и др. Под действием кишечной
микрофлоры в основном происходит переваривание остатков пищи в толстом кишечнике.
Состав микрофлоры толстой кишки уравновешен. Качественные или количественные
его изменения приводят к возникновению дисбактериоза кишечника; причиной которого чаще
всего бывают заболевания желудочно-кишечного тракта, длительный прием антибиотиков и др.
Основные функции толстого кишечника:
- всасывание воды и остатков питательных веществ,
- формирование и выведение отработанных продуктов,
- защитная (выполняет микрофлора).
3. Анатомия и физиология пищеварительных желез
К пищеварительным железам относятся печень и поджелудочная железа.
Печень
Печень расположена в брюшной полости. Большая её часть (3/4) находится в правом
подреберье под диафрагмой, занимая пространство примерно от пятого межреберья до правой
реберной дуги, и меньшая (1/4) достигает левой подреберной области.
Масса печени достигает в среднем 1500 г – это самый большой внутренний орган.
На нижней поверхности печени находятся ворота, через которые проходят сосуды, нервы и желчный проток.
Печень железистый (паренхиматозный) орган и имеет дольчатое строение.
5

6.

Поверхность печени покрыта соединительнотканной капсулой. Соединительная капсула
заходит в ворота печени и, образуя перегородки, делит ее на дольки (около 500 тысяч). Дольки
состоят из печеночных клеток – гепатоцитов, а также в ней располагаются сосуды, желчные
протоки.
Гепатоциты вырабатывают желчь. Желчь поступает в мелкие внутрипеченочные протоки, которые сливаются в более крупные, и далее открываются в общий печеночный проток.
Желчь из общего печеночного протока поступает в проток желчного пузыря и далее в желчный
пузырь.
Желчный пузырь имеет грушевидную форму, расположен под печенью. Его длина
около 8 см, вместимость 30-50 мл.
Желчь, вырабатываемая печенью, накапливается в желчном пузыре.
Во время приёма пищи порция желчи из желчного пузыря по общему желчному протоку
(длиной около 7 см) поступает в 12-перстную кишку. Желчь, в первую очередь, помогает усваивать жиры в тонком кишечнике.
Основные функции печени:
- вырабатывает желчь;
- участвует в обмене углеводов (переводит глюкозу, поступающую с пищей, в гликоген,
который откладывается в печени как резервный сахар), жиров (синтезирует холестерин, который необходим для образования некоторых гормонов, клеточных мембран, витаминов и др.) и
белков;
- защитная – обезвреживание ядовитых веществ, доставляемых в печень с кровью от
внутренних органов.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа имеет вытянутую форму, большая её часть расположена позади
желудка. Длина 15-18 см, масса – 60-100 г.
В поджелудочной железе различают отделы: головка (прилежит к 12-перстной кишки),
тело (средняя часть) и хвост (достигает селезёнки).
Как и печень, поджелудочная железа железистый (паренхиматозный) орган.
Но, являясь железой смешанной секреции, она состоит из двух видов железистых клеток:
1. железистые клетки, образующие дольки. В этих клетках образуется поджелудочный
сок, который в начале по мелким протокам от каждой дольки, поступает в общий проток железы. Общий проток поджелудочной железы, проходит по всей длине железы и открывается в
просвет 12-перстной кишки. Ферменты, содержащиеся в поджелудочном соке, участвуют в переваривании пищи в тонком кишечнике.
2. железистые клетки, образующие островки Лангерганса. В этих клетках синтезируются
гормоны инсулин и глюкагон. Островки оплетены сетью капилляров, через которые синтезированные гормоны поступают в кровь. Инсулин снижает уровень глюкозы в крови. При его недостатке развивается сахарный диабет.
Основные функции поджелудочной железы:
внешняя секреция поджелудочной железы проявляется в выработке поджелудочного сока, принимающего участие в пищеварении, а внутренняя секреция – гормонов, регулирующих
углеводный обмен.
4. Возрастные особенности развития пищеварительной системы
К моменту рождения пищеварительный тракт ребенка является одной из наиболее зрелых систем организма, но адаптирован к питанию исключительно грудным молоком.
Развитие органов пищеварения идет параллельно с общим физическим развитием детей
и подростков и наиболее интенсивно наблюдается в 1-й год жизни, в дошкольном возрасте и в
подростковом периоде, когда органы пищеварения по своим анатомо-функциональным свойствам приближаются к уровню взрослого организма.
6

7.

В течение первых 3-х лет интенсивно идет формирование молочных зубов и ребенок
может употреблять сравнительно грубую пищу, требующую пережевывания. В последующие
годы, начиная с 5 лет и до 14 лет, молочные зубы постепенно заменяются на постоянные.
Низкая концентрация соляной кислоты у детей до 6-7 лет обусловливает слабые бактерицидные свойства желудочного сока, что способствует более легкой восприимчивости детей
этого возраста к желудочно-кишечным инфекциям.
В процессе жизни у детей и подростков легко вырабатываются условные пищевые рефлексы, в частности рефлексы на время приема пищи. В связи с этим важно приучать детей к
строгому соблюдению режима питания.
4. Обмен веществ и энергии, возрастные особенности
Обмен веществ или по-другому метаболизм является основой всех жизненно важных
процессов, протекающих в организме.
Обмен веществ (метаболизм) – это совокупность всех химических реакций, которые
происходят в организме.
В процессе метаболизма, поступившие в организм вещества, путём химических изменений превращаются в собственные вещества тканей или в конечные продукты которые выводятся из организма. При этих химических превращениях освобождается и поглощается энергия.
Все химические реакции, проходящие в организме, являются ферментативными.
В организме динамически уравновешены пластический и энергетический обмен, входящие в состав метаболизма:
1. Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм, биосинтез) – когда из простых веществ с затратой энергии образуются более сложные. За счет пластического обмена происходит
рост, развитие и деление каждой клетки. К основным видам пластического обмена относятся:
белковый, липидный, углеводный, минеральный, водный, солевой обмен.
2. Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм, дыхание) – это когда сложные
вещества распадаются (окисляются) до более простых, и при этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности.
Взаимосвязь пластического и энергетического обмена
пластический обмен обеспечивает клетку сложными органическими веществами (белками, жирами, углеводами, нуклеиновыми кислотами), в том числе белками-ферментами для
энергетического обмена.
энергетический обмен обеспечивает клетку энергией. При выполнении работы умственной или мышечной работы энергетический обмен усиливается.
Соотношение анаболизма и катаболизма зависит от ряда факторов:
- возраст: преобладание анаболизма в детском возрасте, равновесие у взрослых и преобладание катаболизма в старческом возрасте;
- состояние здоровья: повышение уровня катаболизма во время болезни.
7

8.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
1. Основная учебная литература
1. Лысова Н.Ф., Айзман Р.И. Возрастная анатомия, физиология и школьная гигиена: учебное
пособие – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2010 – 400 с. – URL:
http://biblioclub.ru/. – Текст: электронный.
2. Любошенко Т.М., Ложкина Н.И. Возрастная анатомия, физиология и гигиена. В 2-х ч. –
Омск: Издательство СибГУФК, 2013. – 200 с. – URL: http://biblioclub.ru/. – Текст: электронный.
2. Дополнительная учебная литература
1. Айзман Р.И., Ширшова В.М. Избранные лекции по возрастной физиологии и школьной гигиене – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2004 – 136 с. – URL:
http://biblioclub.ru/. – Текст: электронный.
2. Божкова В.П. Основы генетики – М.: Парадигма, 2009 – 272 с. – URL: http://biblioclub.ru/. –
Текст: электронный.
4. Интернет-ресурсы
1. www.biblioclub.ru (читальный зал БГУ).
2. ЭСО БГУ.
8