Физиология пищеварения
№ 1 Студент находится на экзамене. Он сильно волнуется. Во рту у него пересохло. Почему так произошло и как в этих условиях происходит регуляция образования слюны?
В результате сильного эмоционального переживания активируются симпатическая нервная система и симпато-адреналовая гормональная регуляция, которые тормозят образование и выделение жидкой слюны.
|
№ 2 Накануне сдачи коллоквиума по разделу “Пищеварение” проголодавшийся студент пошел в буфет поесть. Мысленно повторяя учебный материал, он вспомнил, что в среднем процесс пищеварения проходит за 5 часов, по истечению которых питательные вещества, полученные с пищей, поступят в кровь. Почему же, подумал студент, в течение 10 мин. он оказался уже сытым? А когда через пять часов произойдет процесс всасывания, он вновь захочет есть?
Поступившая в ротовую полость, пищевод и желудок пища вызвала активацию соответствующих рецепторов этих органов.
По нервным волокнам афферентная импульсация от рецепторов поступила к гипоталамическому центру “насыщения”, который под влиянием этой импульсации возбудился и затормозил центр.
|
№ 3 Живут два сросшихся “сиамских” близнеца, имеющих общую систему кровообращения. Один из них играет и не хочет есть, а другой плачет и просит его покормить. Как это объяснить?
Формирование пищевой мотивации и связанной с ней чувства голода определяется тремя основными факторами: наличием пищи (пищевого комка) в желудке, биохимическим состоянием крови, отражающим содержание питательных констант и сложившимся стереотипом (временным биоритмом) приема пищи. Наряду с этим индивидуально могут влиять и другие факторы, такие как, - эмоциональные состояния, окружающая температура, болезнь и пр. В данном случае возможно один близнец недавно поел и в его желудке есть пища, поэтому он не хочет есть. А у другого близнеца желудок пустой и он испытывает чувство голода.
|
|
№ 4 Хорошо известно, что когда высшее животное и человек голодны, то у них возникает слюноотделение при виде пищи, ее приготовлении, при восприятии запаха вкусно приготовленной еды и при обслуживании ее, т.е. раньше, чем пища попадает в рот. Почему и за счет, каких физиологических механизмов слюноотделение еще до поступления пищи в организм?
Образование и выделение слюны происходит на основе сложно-рефлекторного механизма, включающего условный и безусловный компоненты. Такие характеристики пищи, как вид, запах, вкус являются натуральными ее компонентами. А обсуждение еды является условно-рефлекторным стимулом слюнообразования. Благодаря этим механизмам, опережающее прием пищи, слюнообразование способствует инициации начала пищеварения при поступлении пищи в полость рта: смачивание пищи слюной, пережевывание, проглатывание.
|
№ 5 Когда мы едим, мы не смешиваем разные продукты и блюда. Например, во время обеда: сначала поедается закуска; потом первое – суп, щи или пр.; затем второе – мясо, рыба с гарниром или др.; и, наконец, сладкое, десерт – компот, кисель, мороженое и т.д. В желудке все съеденное перемешивается и превращается в единый пищевой комок. Спрашивается, если это так, то почему бы нам, не смешать все блюда – первое, второе и третье в один большой тарелке и все это съесть разом?
Голод и пищевое поведение формируется в организме на основе пищевой потребности, т.е потребности в питательных веществах – белках, жирах, углеводах и пр., необходимых для непрерывного обеспечения метаболизма. В нормальных условиях существования человека пищевая потребность и ощущения голода проявляют избирательный характер в отношении тех или иных дефицитных для организма пищевых веществ. Имеет место пищевое предпочтение или специфический аппетит, который удовлетворяет выбором для еды определенных продуктов – горьких, сладких, соленых, острых и пр. Благодаря вкусовым рецепторам, мы выявляем те или иные специфические пищевые продукты, в которых испытываем потребность. Поэтому при еде мы не смешиваем разные продукты и блюда в одной тарелке. Если голод сильный и пищевая потребность велика, то избирательности и последовательности в приеме пищевых продуктов не будет. Во время голода человек способен съесть все съедобное вместе и сразу.
|
№ 6 Для обеспечения жизнедеятельности все люди должны постоянно удовлетворять свою потребность в питательных веществах: белках, жирах, углеводах, витаминах, солях, микроэлементах и в воде и используют эти универсальные компоненты пищи. Все эти питательные вещества в тех или иных количествах находятся в разных съедобных продуктах растительного и животного происхождения. Тогда, почему в одних странах деликатесными, съедобными продуктами являются черви, личинки, насекомые и пр. тварь, тогда, как в других странах эти живые существа вызывают отвращение и их не едят?
Характер предпочитаемых пищевых продуктов определяется их биологическим наличием в тех или иных странах и континентах, а отсюда и местными традициями и привычками.
Отношение к тем или иным видам пищи определяется воспитанием. Все, что живое съедобно, поскольку состоит из одних и тех же органических и минеральных веществ. Исключение составляют продукты, содержащие яд, и несъедобными являются вещества растительного или животного происхождения, по отношению к которым у каждого конкретного вида животных нет пищеварительных ферментов и не приспособлен пищеварительным тракт к их перевариванию.
|
|
№ 7 В среднем процесс пищеварения принятой пищи завершается за 5-7 часов, по истечению которых питательные вещества всасываются и поступают в кровь. Почему же, именно тогда когда произойдет процесс всасывания (через пять часов после приема пищи), человек вновь может захотеть есть?
В обычных нормальных условиях существования человека чувство голода зависит от разных причин: от регулярности приема пищи (временной режим), от активности рецепторов пустого желудка, от эмоционального состояния человека, от особенности окружающей среды. Чувство голода и прием пищи не зависят от величины питательных констант крови, которые в нормальных условиях сохраняют относительную стабильность, полностью удовлетворяющую требованиям метаболизма.
|
№ 8 Ферменты слюны – амилаза действует в слабощелочной реакции рН. Однако, во рту пища находится короткое время, а в желудке уже кислая средств. Где и когда действует амилаза слюны, расщепляющая крахмал?
В желудке из поступающей пищи формируется пищевой комок, снаружи которого кислая реакция, а внутри комка сохраняется нейтральная, которая позволяет амилазе слюны продолжать воздействовать на крахмал.
|
№ 9 Регуляция желудочной секреции осуществляется нервными и гуморальными механизмами. В частности при поступлении пищи в желудок, она воздействует на G-клетки, которые выделяют гастрин. Каким образом гастрин усиливает желудочную секрецию?
Гастрин действует как гормон, он выделяется в кровь и с током крови приносится к секреторным железам желудка, вызывая выделение желудочного сока.
|
|
|
№ 10 Существуют различные методы исследования желудка. Какой из современных методов исследования наиболее полно позволяет определить секреторную и моторную функцию желудка?
Гастроскопия. С помощью зонда с волоконной оптикой можно визуально наблюдать все отделы желудка их сократительную активность, выявить заболевания, определить рН желудочного сока, при необходимости взять для исследования желудочной сок микропробу ткани, записать и просмотреть на мониторе увиденную картину состояния желудка.
|
№ 11 Переваренная в желудке пища поступает в двенадцатиперстную кишку, через пилорический сфинктер. Что определяет открытие и закрытие пилорического сфинктера?
Открытие и закрытие сфинктера определяется процессом пищеварения в желудке. Открытие сфинктера происходит под действием переваренного в желудке пищевого субстрата, который воздействуя на механо- и хеморецепторы пилорической части желудка, вызывает открытие сфинктера. При достаточном поступлении пищевого субстрата в двенадцатиперстную кишку происходит закисление ее содержимого и ответное закрытие сфинктера.
|
№ 12 В желчи нет пищеварительных ферментов. Участвует ли она в процессах пищеварения. Каким образом?
Функции желчи в пищеварении многообразны. Она способствует сохранению необходимой слабощелочной реакции в двенадцатиперстной кишке, активизирует поджелудочную липазу, способствует эмульгированию жиров, активизирует перистальтику и влияет на процессы всасывании.
|
№ 13 В тонком кишечнике происходят процессы полостного и пристеночного пищеварения. В которых участвуют одни и те же ферменты и пищевой субстрат. В чем же отличие этих процессов?
Пристеночное пищеварение протекает значительно быстрее. Для ускорения ферментативного процесса необходима встреча молекул фермента и субстрата. Эти условия лучше обеспечиваются непосредственно у стенки кишки в микроворсинках эпителия кишечника, который обладает каталитической функцией.
|
№ 14 Рефлекторный акт глотания возникает при раздражении локализованных в слизистой корня языка и лотки чувствительных окончаний пар черепных нервов – языкоглоточный и блуждающего. Центр глотания расположен в продолговатом мозге. Возбуждение к мышцам, обеспечивающим глотание, идет по эфферентным волокнам тройничного, языкоглоточного и блуждающего нервов. Изменится ли глотание при “выключении рецепторов корня языка и глотки веществами, вызывающими местную анестезию?
Выключение одного из звеньев рефлекторной дуги нарушает рефлекс. Постольку глотание – рефлекторный акт, при анестезии рефлексогенных зон оно становится невозможным.
|
№ 15 Больному рекомендована диета, включающая повышенное количество хлеба из муки грубого помола и овощей? Каков смысл включения в рацион указанных продуктов?
У больного ослаблена моторная функция кишечника. Данные пищевые продукты содержат клетчатку, оказывающую механические воздействие на стенки желудочно-кишечного тракта, стимулируя его перистальтику.
|
|
№ 16 При исследовании способности желудочного сока переваривать белки в зависимости от рН было показано, что при двух значениях рН: 1,5 – 2,0 и 3,0 – 3,5 гидролиз белков наиболее выражен. С чем связано наличие двух оптимумов рН для желудочного сока?
В составе желудочного сока протеолитические ферменты, представленные пепсинами, образуют две группы, имеющие различные оптимумы рН. Физиологический смысл существования двух групп изоферментов заключается в том, что во время пищеварения, вследствие неравномерного распределения обкладочных клеток, продуцирующих HCl, кислотность содержимого желудка различна в разных его отделах: рН около 1,5 – 2,0 в фундальной части и 3,0 – 3,5 в антральной части.
|
№ 17 Сравнивается пищеварительная активность двух порций сока поджелудочной железы. Порция 1 взята в эксперименте из 12-перстной кишки. Одинакова ли пищеварительная активность, т.е. способность расщеплять пищевые вещества у обеих проб сока?
Ферменты сока поджелудочной железы секретируются в неактивной форме, и активируется при попадании в 12-перстную кишку, следовательно, порция сока 1 пищеварительной активности практически не имеет.
|
№ 18 При взятии пробы желудочного сока для стимуляции желудочной секреции применяется синтетический аналог одного из гормонов, выделяющихся клетками пищеварительного тракта.
Какой гастроинтестинальный гормон оказывает выраженное стимулирующее действие на желудочную секрецию? Где выделяется данный гормон? Какие факторы усиливают и тормозят секрецию этих гормонов?
Пептидный гастроинтестинальный гормон гастрин стимулирует секрецию и моторику желудка. Гормон выделяется G-клетками пилорического отдела желудка. Выделение стимулируется при попадании пищи в желудок, тормозится при эвакуации пищи из желудка, когда рН в антральном отделе желудка приближается к 2,0. Синтетический аналог – пентагастрин.
|
|
№ 19 После удаления желудка (гастрэктомии) пациенту назначены инъекции витамина В12. Для каких физиологических процессов необходим витамин В12? Почему после удаления желудка парентеральное введение витамина В12?
Витамин В12 необходим для кроветворении – внешний фактор. В слизистой желудка вырабатывается мукопротеин – внутренний фактор Касла, играющий существенную роль в связывании и переносе витамина В12 через слизистую тонкого кишечника, поэтому при удалении желудка необходимо введение витамина В12 помимо желудочно-кишечного тракта.
|
|
|
Обмен веществ
№ 1 Испытуемый сидит на стуле, т.е. находится в состоянии относительного покоя. В течение 5 минут он вдыхает атмосферный воздух и выдыхает в мешок Дугласа. После этого измеряют объем выдохнутого воздуха и с помощью газоанализатора определяют его газовый состав.
Известно, что в атмосферно воздухе содержится 20,96% О2 и 0,03% СО2. В выдыхаемом воздухе было обнаружено 17,5% О2 и 3,0% СО2. В течение 5 минут испытуемый выдохнул 30 л воздуха.
Допускаемые упрощения: Содержание О2 в атмосферном воздухе принять равным 21%, содержанием СО2 атмосферного воздуха пренебречь. Объем вдыхаемого воздуха принять равный объему выдыхаемого воздуха. Влияние температуры, давления и влажности окружающей среды на объемы содержащихся газов не учитывать.
Вопросы:
1) Рассчитайте энергозатраты испытуемого.
2) Как изменится: расход О2, выделение СО2 и величина ДК при физической нагрузке?
3) Как изменится энергозатраты при физической работе?
1) Так как в атмосферном воздухе содержится 21% О2, а в выдыхаемом воздухе – 17,5%, то из каждых 100 мл воздуха организмом поглощено 21-17,5=3,5 мл О2 и выделено 3,0 мл СО2. Затем рассчитывают потребление О2 за 1 минуту. Испытуемый за 5 минут выдохнул 30 л воздуха, следовательно, МЛД у него 6 л или 6000 мл. Составляем пропорцию: из 100 мл воздуха потребляется 3,5 мл О2, а из 6000 мл воздуха потребляется х. Находим х:х=6000*3,5:100=210 мл. Таким образом, за 1 минуту испытуемый поглощал 210 мл О2.
Определяем ДК:ДК = 3,0:3,5 = 0,857.
По ДК с помощью таблицы соответствия ДК и КЭК (Таблица 1) находят КЭК. Он составляет 4,876 ккал/л.
Находим расход энергии испытуемого за 1 минуту: 4,87*0,210=1,023 ккал,
За 1 час: 1,023*60=61,38 ккал,
При необходимости рассчитывают за сутки: 61,38*24=1473,12 ккал
2) При физической нагрузке расход О2 увеличивается, однако при интенсивной или продолжительной физической работы формируется кислородный долг, а недоокисленные продукты (молочная кислота) накапливаются, выделение СО2 увеличивается, величина ДК станет 1, так как основным источником энергии является окисление углеводов.
3) Чем тяжелее физическая работа, тем больше энергозатраты. Это увеличение энергозатрат по сравнению с уровнем основного обмена является рабочей прибавкой. Величина рабочей прибавки пропорциональна тяжести физической нагрузке.
|
№ 2 У испытуемого во время физической нагрузки методом непрямой калометрии определяют уровень энергозатрат. С помощью спирометаболографа зарегистрировали потребление О2. Известно, что ДК у испытуемого составляет 0,91.
Вопросы:
1) Определите по спирограмме №1 потребление О2 за 1 мин.
2) Рассчитайте энергозатраты испытуемого за 2 часа физической работы.
3) Перечислите методы калометрии.
4) Можно ли рассчитать энергозатраты по объему выделенного СО2? По какому показателю рассчитывать предпочтительнее: по объему поглощенного О2 или по объему выделенного СО2?
1) Расход О2 составил 0,4 л/мин. О2
2) По ДК по таблице находим соответствующий КЭК, который равен 4,936 ккал/л. Находим энергозатраты за ё минуту, для чего составляем пропорцию: окисление 1 л О2 высвобождает 4,936 ккал энергии, а окисление 0,4 л О2 дает х.
х=0,4*4,936=1,974 ккал/мин.
Энергозатраты за 1 час: 1,974*60=18,44 ккал
Энергозатраты испытуемого за 2 часа работы составят: 118,44*2=236,88 ккал.
3) Калориметрия бывает: прямая и непрямая. Непрямая калориметрия бывает с полным и неполным газовым анализом, методом открытой или закрытой систем.
4) По объему выделенного СО2 энергозатраты рассчитать можно, однако его выделение не всегда точно отражает уровень метаболизма, а также вследствии большей зависимости этого газа от факторов внешней среды (температуры, влажности, давления), предпочтительнее рассчитывать энергозатраты по объему поглощенного О2.
|
№ 3 Молодой человек, имеющий смешанный характер питания, т.е. соотношение по массе белков, жиров и углеводов в его пищевом рационе составляет 1:1:4, выполнил интенсивную физическую работу: в течение двух часов посадил в саду 10 яблоневых деревьев.
Вопросы:
1) Как изменится энергозатраты данного человека при выполнении физической работы по сравнению с его уровнем энергозатрат в состоянии покоя?
2) Чему равен усредненный дыхательный коэффициент (ДК) данного человека в состоянии покоя? Как ДК изменится: во время физической работы; сразу после физической работы; в течение первого часа после физической работы?
3) Охарактеризуйте КПД физически работающего человека.
1) Энергозатратыпри выполнении физической нагрузки повысятся на величину рабочей прибавки.
2) ДК при смешанном питании в состоянии покоя в среднем составляет 0,85-0,90. Во время физической работы ДК повышается до 1 (основным источником энергии являются углеводы), сразу после физической работы ДК резко повышается и может превысить 1, затем в течении первого часа после физической работы ДК снижается до величин, меньших исходного уровня, после чего восстанавливается. Из-за кислородного долга, формирующегося во время физической работы, недоокисленные продукты (молочная кислота) поступает в кровь и вытесняет углекислоту из бикарбонатов, присоединяя основания, поэтому сразу после физической работы СО2 выделяется болше, чем образуется. В дальнейшем молочная кислота убывает из крови, высвобождая основания, которые связывают углекислоту, вновь образуя бикарбонат, что лежит в основе снижения величины ДК в течении первого часа после работы.
3) КПД называется отношение энергозатрат на совершенное внешней работы к энергозатратам всей работы, выраженное в процентах. КПД целого организма изменяется в пределах от 16 до 25%, в среднем составляет 20%. При совершении физической работы значительные энергозатраты осуществляются в связи с отдачей тепла в окружающую среду.
|
|
|
№ 4 Пациент, пришедший на прием к врачу, жалуется на сердцебиение, потливость, раздражительность, слабость и снижение массы тела. При обследовании пациента частота сердечных сокращений (ЧСС) составила 95 ударов в мин, артериальное давление – 130 и 70 мм рт.ст. Процент отклонения от уровня основного обмена данного пациента от нормы оценили по формуле Рида:
% отклонения = 0,75* (ЧСС + пульсовое давление * 0,74) – 72;
Отклонения +- 10% считаются в пределах нормы.
Вопросы:
1) Рассчитайте процент отклонения уровня основного обмена от нормы и оцените поученный результат. С чем может быть связано полученное отклонение?
2) В каких условиях должно производиться измерение гемодинамических показателей данного пациента?
3) Какие факторы определяют уровень основного обмена?
1) Процент отклонения составил 32,55%, что превышает норму. Такое увеличение уровня основного обмена с учетом жалоб пациента свидетельствует о повышенном уровне тиреоидных гормонов.
2) Измерение гемодинамических показателей должно было измеряться в условиях покоя, соответствующих условиям определения уровня основного обмена.
3) Уровень основного обмена определяют: пол, возраст, рост, масса тела.
|
№ 5 Человек является служащим канцелярии и его энергозатраты составляют 300 ккал в сутки. Его пищевой рацион является смешанным. В отпускной период он стал плотничать, причем его мышечная масса стала увеличиваться.
Вопросы:
1) Какова должна быть калорийность пищевого рациона данного служащего в период работы в канцелярии?
2) Необходимо ли ему изменить калорийность пищевого рациона в отпускной период?
3) Охарактеризуйте азотистый баланс данного человека.
1) В период работы в канцелярии энергетическая ценность пищевого рациона с учетом усвояемости пищи при смешанном питании (90%) должна составлять 3300 ккал.
2) В отпускной период энергетическая ценность пищевого рациона необходимо повысить пропорционально тяжести физической нагрузки.
3) Сначала азотистое равновесие, а затем положительный азотистый баланс.
|
№ 6 Суточные энергозатраты обследуемого пациента составили 2700 ккал. В состав его пищевого рациона входят: 120 г белков, 110 г жиров и 360 г углеводов. Количество азота мочи за сутки у пациента составило 19 г.
Вопросы:
1) Восполняет ли данный рацион суточные энергозатраты пациента?
2) Является ли данный пищевой рацион сбалансированным?
3) Оцените азотистый баланс пациента.
1) Данный пищевой рацион восполняет суточные энергозатраты с учетом усвояемости пищи при смешанном питании: 2991 ккал при энергозатратах 2700 ккал.
2) Данный пищевой рацион является сбалансированным.
3) Усвоение 120 г белка дает 19,2 г азота, т.о. имеется азотистое равновесие
|
|
|
№ 7 Человек, проживший в условиях средней полосы, переехал на постоянное место жительства на Север.
Вопросы:
1) Изменится ли у данного человека уровень основного обмена?
2) Какие факторы приводят к отклонению показателя энергозатрат от величины основного обмена?
3) Чему равна средняя величина основного обмена в сутки у мужчины и у женщины одинакового возраста, роста и массы тела?
1) При переезде человека из условий средней полосы н7а постоянное место жительства на Север , уровень основного обмена у него повысится, так как у него повысится теплоотдача, что приведет к увеличению теплопродукции.
2) При выполнении физической работы энергозатраты повышаются на величин рабочей прибавки: чем тяжелее физическая работа, тем больше величина рабочей прибавки. Уровень энергитического обмена повышается при изменении температуры окружающей среды, а так же после приема пищи, т.е. в результате специфически-динамического действия пищи: белковая пища повышает уровень обмена до 30%, а углеводы и жиры до 10%. Во время сна энергозатраты снижаются по сравнению с уровнем основного обмена на 10%. Интенсивность энергозатрат определяется функциональным состоянием центральной нервной системы, а также активностью желез внутренней секреции (щитовидной железы, гипофиза, половых желез).
3) Средняя величина основного обмена у мужчины 35 лет, среднего роста (165 см) и со средней массой тела (70 кг) составляет 1700 ккал/сут на 1 кг массы тела в час, а у женщины того же возраста, роста и массы тела средняя величина основного обмена на 10% ниже.
|
|
|
|
Скачать 167.5 Kb.