|
|
контрольная физиология. Контрольная работа По дисциплине возрастная физиология и психофизиология Тема Анатомофизиологические особенности лимбической системы и базальных ядер.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический
университет»
Институт социологии и права
Кафедра физиологии и безопасности жизнедеятельности
Контрольная работа
По дисциплине: «возрастная физиология и психофизиология»
Тема: «Анатомо-физиологические особенности лимбической системы и базальных ядер. Общий план строения и функции органов пищеварительной системы. Регуляция пищеварения. Возрастные морфофизиологические особенности органов системы пищеварения»
Вариант № 11
Зачетная книжка №
Выполнил студент:
группы Вп116- СПР
Головин Е.В.
Проверил преподаватель:
Екатеринбург
2022
СОДЕРЖАНИЕ
1АНАТОМНО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИМБИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И БАЗАЛЬНЫХ ЯДЕР 3
2 ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ. РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ. ВОЗВРАСТНЫЕ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ 10
Глотка и пищевод 12
Желудок 13
Тонкая и толстая кишки 14
Печень 15
Поджелудочная железа 16
Брюшинная полость. Брюшина 16
Основные пищеварительные процессы 18
Всасывание 21
Механизмы всасывания 23
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28
…………………………………………..31
АНАТОМНО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИМБИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И БАЗАЛЬНЫХ ЯДЕР
Лимбическая система имеет вид кольца и расположена на границе новой коры и ствола мозга. В функциональном отношении под лимбической системой понимают объединение различных структур конечного, промежуточного и среднего мозга, обеспечивающее эмоционально-мотивационные компоненты поведения и интеграцию висцеральных функций организма. В эволюционном аспекте лимбическая система сформировалась в процессе усложнения форм поведения организма, перехода от жестких, генетически запрограммированных форм поведения к пластичным, основанным на обучении и памяти.
В более узком понимании в лимбическую систему включают образования древней коры (обонятельная луковица и бугорок), старой коры (гиппокамп, зубчатая и поясная извилины), подкорковые ядра (миндалина и ядра перегородки). Этот комплекс рассматривается по отношению к гипоталамусу и ретикулярной формации ствола как более высокий уровень интеграции вегетативных функций.
Афферентные входы в лимбическую систему осуществляются от различных областей головного мозга, через гипоталамус от РФ ствола, обонятельных рецепторов по волокнам обонятельного нерва. Главным источником возбуждения лимбической системы является ретикулярная формация ствола головного мозга.
Эфферентные выходы из лимбической системы осуществляются: 1) через гипоталамус на нижележащие вегетативные и соматические центры ствола и спинного мозга, и 2) в новую кору (преимущественно ассоциативную).
Характерным свойством лимбической системы является наличие выраженных кольцевых нейронных связей. Эти связи дают возможность реверберации возбуждения, которая является механизмом его пролонгирования, повышения проводимости синапсов и формирования памяти. Реверберация возбуждения создает условия для сохранения единого функционального состояния структур замкнутого круга и передачу этого состояния другим структурам мозга. Важнейшим циклическим образованием лимбической системы является круг Пейпеца, идущий от гиппокампа через свод к мамиллярным телам, затем к передним ядрам таламуса, далее в поясную извилину и через парагиппокампальную извилину обратно к гиппокампу. Этот круг играет большую роль в формировании эмоций, обучении и памяти. Другой лимбический круг идет от миндалины через терминальную полоску к мамиллярным телам гипоталамуса, затем к лимбической области среднего мозга и обратно к миндалинам. Этот круг имеет значение в формировании агрессивно-оборонительных, пищевых и сексуальных реакций.
Наиболее общая функция лимбической системы состоит в том, что она, получая информацию о внешней и внутренней среде организма, после сравнения и обработки этой информации запускает через эфферентные выходы вегетативные, соматические и поведенческие реакции, обеспечивающие приспособление организма к внешней среде и сохранение внутренней среды на определенном уровне. Эта функция осуществляется через деятельность гипоталамуса. Механизмы приспособления, которые осуществляются лимбической системой, связаны с регуляцией последней висцеральных функций.
Важнейшей функцией лимбической системы является формирование эмоций. В свою очередь, эмоции являются субъективным компонентом мотиваций – состояний, запускающих и реализующих поведение, направленное на удовлетворение возникших потребностей. Через механизм эмоций лимбическая система улучшает приспособление организма к изменяющимся условиям среды. В выполнении данной функции участвуют гипоталамус, миндалина и вентральная лобная кора. Гипоталамус является структурой, ответственной преимущественно за вегетативные проявления эмоций. При стимуляции миндалины у человека возникает страх, гнев, ярость. При удалении миндалин появляется неуверенность и тревожность. Кроме этого миндалина участвует в процессе сравнения конкурирующих эмоций, выделения доминирующей эмоции, то есть другими словами миндалина влияет на выбор поведения. Поясная извилина играет роль главного интегратора различных систем мозга, формирующих эмоции, так как она имеет обширные связи, как с новой корой, так и со стволовыми центрами. Вентральная лобная кора также играет существенную роль в регуляции эмоций. При ее поражении наступает эмоциональная тупость.
Функция формирования памяти и осуществление обучения связана преимущественно с кругом Пейпеца. Вместе с тем в однократном обучении большое значение имеет миндалина, благодаря ее свойству индуцировать сильные отрицательные эмоции, способствуя быстрому и прочному формированию временной связи. Гиппокамп и связанные с ним задние зоны лобной коры также ответственны за память и обучение. Эти образования осуществляют переход кратковременной памяти в долговременную. Повреждение гиппокампа ведет к нарушению усвоения новой информации, образования промежуточной и долговременной памяти.
Электрофизиологической особенностью гиппокампа является то, что в ответ на сенсорное раздражение, стимуляцию ретикулярной формации и заднего гипоталамуса в гиппокампе развивается синхронизация электрической активности в виде низкочастотного θ-ритма. При этом в новой коре, напротив, возникает десинхронизация в виде высокочастотного β-ритма. Пейсмекером θ-ритма является медиальное ядро перегородки. Другой электрофизиологической особенностью гиппокампа является его уникальная способность в ответ на стимуляцию отвечать длительной посттетанической потенциацией и увеличением амплитуды постсинаптических потенциалов своих клеток-зерен. Посттетаническая потенциация облегчает синаптическую передачу и лежит в основе механизма формирования памяти. Ультраструктурным проявлением участия гиппокампа в образовании памяти является увеличение числа шипиков на дендритах его пирамидных нейронов, что обеспечивает усиление синаптической передачи возбуждения и торможения.
Базальные ядра – это совокупность трех парных образований, расположенных в конечном мозге в основании больших полушарий: филогенетически древней части – бледного шара, более позднего образования – полосатого тела и наиболее молодой части – ограды. Бледный шар состоит из наружного и внутреннего сегментов; полосатое тело – из хвостатого ядра и скорлупы. Ограда расположена между скорлупой и островковой корой. В функциональном отношении в базальные ганглии включают субталамические ядра и черную субстанцию.
Возбуждающая афферентная импульсация поступает преимущественно в полосатое тело в основном из трех источников: 1) от всех областей коры прямо и через таламус; 2) от неспецифических ядер таламуса; 3) от черной субстанции.
Среди эфферентных связей базальных ганглиев можно отметить три главных выхода:
· от полосатого тела тормозящие пути идут к бледному шару непосредственно и с участием субталамического ядра; от бледного шара начинается самый важный эфферентный путь базальных ядер, идущий преимущественно в двигательные вентральные ядра таламуса, от них возбуждающий путь идет в двигательную кору;
· часть эфферентных волокон из бледного шара и полосатого тела идет к центрам ствола мозга (ретикулярная формация, красное ядро и далее в спинной мозг), а также через нижнюю оливу в мозжечок;
· от полосатого тела тормозящие пути идут к черной субстанции и после переключения – к ядрам таламуса.
Следовательно, базальные ганглии являются промежуточным звеном. Они связывают ассоциативную и, частично, сенсорную кору с двигательной корой. Поэтому в структуре базальных ядер выделяют несколько параллельно действующих функциональных петель, связывающих их с корой больших полушарий.
- Скелетно-моторная петля соединяет премоторную, двигательную и соматосенсорную области коры со скорлупой. Импульсация от нее идет в бледный шар и черное вещество и далее через двигательное вентролатеральное ядро возвращается в премоторную область коры. Считают, что эта петля служит для регуляции таких параметров движения, как амплитуда, сила, направление.
- Глазодвигательная петля соединяет области коры, контролирующие направление взгляда, с хвостатым ядром. Оттуда импульсация идет в бледный шар и черное вещество, из которых она проецируется соответственно в ассоциативное медиодорсальное и переднее релейное вентральное ядра таламуса, а из них возвращается в лобное глазодвигательное поле 8. Эта петля участвует в регуляции скачкообразных движений глаз (саккал).
Предполагается существование также сложных петель, по которым импульсация из лобных ассоциативных зон коры поступает в хвостатое ядро, бледный шар и черное вещество. Затем через медиодорсальное и вентральное переднее ядра таламуса возвращается в ассоциативную лобную кору. Считают, что эти петли участвуют в осуществлении высших психофизиологических функций мозга: контроле мотиваций, прогнозировании, когнитивной деятельности.
Рисунок 1. Схема функциональных петель, проходящих через базальные ядра:
1 – скелетно-моторная петля; 2 – глазодвигательная петля; 3 – сложная петля; ДК – двигательная кора; ПМК – премоторная кора; ССК – соматосенсорная кора; ПФК – префронтальная ассоциативная кора; П8 – поле восьмой фронтальной коры; П7 – поле седьмой теменной коры; ФАК – фронтальная ассоциативная кора; ВЛЯ – вентролатеральное ядро; МДЯ – медиодорсальное ядро; ПВЯ – переднее вентральное ядро; БШ – бледный шар; ЧВ – черное вещество.
Функции полосатого тела.
· Влияние полосатого тела на бледный шар. Влияние осуществляется преимущественно тормозное медиатором ГАМК. Однако часть нейронов бледного шара дают смешанные ответы, а некоторые только ВПСП. То есть полосатое тело оказывает на бледный шар двоякое действие: тормозящее и возбуждающее, с преобладанием тормозящего.
· Влияние полосатого тела на черное вещество. Между черным веществом и полосатым телом имеются двусторонние связи. Нейроны полосатого тела оказывают тормозящее влияние на нейроны черного вещества. В свою очередь, нейроны черного вещества оказывают модулирующее влияние на фоновую активность нейронов полосатого тела. Кроме влияния на полосатое тело черное вещество оказывает тормозящее действие на нейроны таламуса.
· Влияние полосатого тела на таламус. Раздражение полосатого тела вызывает в таламусе появление высокоамплитудных ритмов, характерных для фазы медленного сна. Разрушение полосатого тела нарушает цикл сон-бодрствование уменьшением длительности сна.
· Влияние полосатого тела на моторную кору. Хвостатое ядро полосатого тела «вытормаживает» ненужные в данных условиях степени свободы движения, обеспечивая, тем самым формирование четкой двигательно-оборонительной реакции.
· Стимуляция полосатого тела. Стимуляция полосатого тела в различных его участках вызывает различные реакции: поворот головы и туловища в сторону, противоположную раздражению; задержку пищедобывательной деятельности; подавление ощущения боли.
· Поражение полосатого тела. Поражение хвостатого ядра полосатого тела приводит к гиперкинезам (избыточным движениям) - хорее и атетозу.
Функции бледного шара
От полосатого тела бледный шар получает преимущественно тормозное и частично возбуждающее влияние. Но на двигательную кору, мозжечок, красное ядро и ретикулярную формацию он оказывает модулирующее влияние. На центр голода и насыщения бледный шар оказывает активирующее влияние. Разрушение бледного шара ведет к адинамии, сонливости, эмоциональной тупости.
Результирующим действием всех базальных ядер будет:
1. выработка вместе с мозжечком сложных двигательных актов;
2. контроль параметров движения (сила, амплитуда, скорость и направление);
3. регуляция цикла сон-бодрствование;
4. участие в механизме формирования условных рефлексов, сложных форм восприятия (например, осмысление текста);
5. участие в акте торможения агрессивных реакций.
2 ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ. РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ. ВОЗВРАСТНЫЕ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ
Пищеварительный аппарат человека (рис. 1) включает пищеварительный канал (желудочно- кишечный тракт) длиной 8-12 м, в который входят в последовательной взаимосвязи ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная кишка, тонкий и толстый кишечник с прямой кишкой и основные железы — слюнные железы, печень, поджелудочная железа.
Рис. 1 Схема пищеварительного аппарата:
1 — глотка; 2 — пищевод; 3 — желудок; 4 — тонкая кишка; 5 — нисходящая часть толстой кишки; 6— прямая кишка; 7— подвздошная кишка; 8 — аппендикс; 9— слепая кишка; 10— восходящая часть толстой кишки; 11 — ободочная кишка; 12— двенадцатиперстная кишка; 13— поджелудочная железа; 14 — Желчный проток; 15— желчный пузырь; 16 – печень; 17 – ротовая полость; 18 – слюнные железы
Желудочно-кишечный тракт выполняет три основные функции:
пищеварительную;
экскреторную;
регуляторную.
Пищеварительная функция желудочно-кишечного тракта объединяет четыре процесса: процесс моторики, процесс секреции, процесс гидролиза, процесс всасывания.
Различные процессы последовательной обработки пищи, приводящие к физическим, физико-химическим или химическим изменениям, осуществляются по мере ее перемещения по пищеварительному каналу, функции различных отделов которого строго специализированы.
Все отделы пищеварительной системы, от пищевода до прямой кишки, имеют сходное гистологическое строение и состоят из одних и тех же трех слоев: внутренней слизистой оболочки (или просто "слизистой"), среднего мышечного слоя и наружного соединительнотканного слоя . Внутренняя выстилка слизистой оболочки, выходящая в просвет пищеварительного тракта, состоит из эпителиальных клеток (обычно столбчатых); некоторые из них выделяют вязкую слизь, служащую смазкой. Слизистая желудка и кишок образует множество складок, что увеличивает секретирующую и всасывающую поверхность. Железы пищеварительного тракта развиваются из карманов слизистой оболочки. Мышечный слой состоит из гладкой мускулатуры; только в верхней трети пищевода он образован поперечнополосатой мускулатурой. Большая часть пищеварительного тракта имеет два слоя мускулатуры: внутренний, с кольцевым расположением волокон, и внешний, волокна которого идут в продольном направлении. Поочередное или совместное сокращение этих слоев позволяет пищеварительным органам осуществлять разнообразные движения для перемешивания пищи и проталкивания ее вперед. Стенки пищеварительного тракта обильно снабжены нервами, координирующими работу разных его частей, и кровеносными и лимфатическими сосудами для доставки клеткам пищи и кислорода, удаления продуктов обмена и переноса всосавшихся пищевых веществ к местам их хранения.
Глотка и пищевод
Из полости рта пища попадает в глотку — полость, находящуюся позади мягкого нёба и языка, где перекрещиваются пути дыхательной и пищеварительной систем. С глоткой сообщаются семь различных проходов: ротовая полость, две хоаны, ведущие в носовую полость, гортань, соединяющая глотку с трахеей, пищевод, направляющийся к желудку, и две евстахиевы трубы, которые идут в полость среднего уха и служат для выравнивания давления по обе стороны барабанной перепонки. Особый автоматический механизм обеспечивает прохождение пищи и воздуха по надлежащим каналам. После того как пища подготовлена для проглатывания, она передвигается из полости рта в желудок благодаря сложному ряду рефлексов. Первая часть акта глотания находится под контролем воли: язык поднимается к нёбу и волнообразным движением проталкивает находящийся между его спинкой и нёбом пищевой комок в глотку. Когда начинается глотание, рефлекторный механизм мгновенно прекращает дыхание, с тем чтобы пища не могла попасть в гортань или трахею. Для пищи, вошедшей в глотку, возможны четыре пути выхода, из которых желателен только один. В нормальных условиях рефлекторное закрытие трех других путей заставляет пищу при сокращении глотки переходить в пищевод. Проход в носовую полость закрывается рефлекторным поднятием мягкого нёба , в то время как язык прижимается к твердому нёбу, препятствуя возвращению пищи в полость рта. Вход в гортань закрывается в результате сокращения мышц, приподнимающих всю гортань и прижимающих края ее входного отверстия к находящемуся над нею хрящу — надгортаннику. При этом отверстие гортани полностью закрывается, что исключает попадание пищи в трахею, и в то же время вход в пищевод расширяется, облегчая прохождение пищевого комка.
Желудок
Из пищевода пища попадает в желудок — толстостенный мышечный мешок, находящийся на левой стороне тела, под нижними ребрами. Этот орган делят на три главные части : верхнюю, расположенную ближе всего к сердцу и называемую дном, среднюю, называемую телом желудка, и часть, переходящую в тонкий кишечник,— пилорическую область (область привратника). Мышечные слои стенки желудка чрезвычайно толсты; кроме круговых и продольных волокон, имеющихся во всех других отделах пищеварительного тракта, здесь есть еще слой диагональных волокон. В слизистой оболочке, выстилающей желудок, лежат миллионы микроскопических желез; эти железы выделяют желудочный сок, содержащий ферменты и соляную кислоту. Чистый желудочный сок имеет очень сильную кислую реакцию (рН около 1), но содержимое желудка, в котором желудочный сок смешан с пищей, не имеет столь кислой реакции (рН около 3).
Величина желудка при поступлении и переваривании пищи, конечно, изменяется. Максимальная емкость желудка у человека достигает в среднем около 2,5 л. При глотании желудок рефлекторно расслабляется, чтобы дать место пище. Вскоре после того, как пища достигнет желудка, в области привратника возникают перистальтические волны, проходящиз слева направо, по направлению к кишечнику. Другие участки желудка, содержащие большую часть пищи, на этой стадии остаются в покое. По мере того как идет пищеварение, волны начинают возникать все дальше от привратника, пока, наконец, всю стенку желудка, от верхней части до пилорического конца, не охватят глубокие, мощные перистальтические волны, перемешивающие содержимое и механически дробящие крупные куски пищи на более мелкие.
Пища теперь имеет консистенцию протертого супа и уже в значительной степени переварена. Время от времени пилорический сфинктер расслабляется и небольшое количество химуса (так называют содержимое желудка и тонких кишок) выталкивается сокращением желудка в тонкую кишку.
Тонкая и толстая кишки
Тонкая кишка, в которую пища переходит под действием перистальтических волн желудка, представляет собой извилистую трубку около 6,5 м длиной и около 2,5 см в диаметре. Большая часть процесса пищеварения и почти все всасывание происходят в этом органе (только спирт и некоторые яды могут всасываться через стенку желудка). У разных животных длина кишечника различна в соответствии с характером их питания: у растительноядных животных тонкая кишка длинная, у плотоядных — короткая, а у всеядных, в том числе и у человека,— промежуточной длины. Интересным примером этой зависимости может служить лягушка: личинка ее (головастик) травоядна и имеет длинную тонкую кишку, у взрослой же лягушки, питающейся животной пищей, тонкая кишка гораздо короче.
Первый отдел тонкой кишки длиной около 25 см называется двенадцатиперстной кишкой. Эта кишка занимает в брюшной полости фиксированное положение, так как ее удерживают связки, соединяющие ее с печенью и желудком, а также с задней стенкой полости тела. Остальные отделы тонкой кишки (и большая часть толстой кишки) прикреплены только к задней стенке полости тела при помощи тонкой, просвечивающей перепонки (брыжейки) и поэтому обладают значительной свободой перемещения. По этой брыжейке от стенки тела к кишке подходят нервы и кровеносные сосуды.
В двенадцатиперстной кишке к перевариваемой пище примешиваются две чрезвычайно важные жидкости: желчь из печени и панкреатический сок из поджелудочной железы. Кроме того, в стенке кишки находятся миллионы мельчайших кишечных желез, которые выделяют кишечный сок, содержащий ряд ферментов. Эти три сока смешиваются в тонкой кишке и завершают процесс пищеварения, начатый в ротовой полости и в желудке. моторика кишечника. При наличии пищи тонкие кишки находятся в более или менее непрерывном движении, и для этого движения не требуется никаких внешних стимулов, так как оно продолжается и после перерезки всех нервов, идущих к кишечнику. Существует два типа кишечных движений: перистальтические сокращения, продвигающие химус вперед, и маятникообразные движения, просто перемешивающие содержимое кишки . Отдельная перистальтическая волна не распространяется по кишке далеко; пройдя 10—12 см, она обычно затухает, хотя иногда быстрые перистальтические волны проходят значительные расстояния. Перемешивающие движения обусловливаются попеременным сокращением и расслаблением смежных участков кишки, повторяющимся около 10 раз в 1 мин. Эти движения завершают механическое измельчение кишечного содержимого, перемешивают его с различными пищеварительными соками и обеспечивают соприкосновение всех частей содержимого со стенкой кишечника, с тем чтобы переваренная пища могла всосаться в кровь. Таким образом пища в конце концов проходит через всю тонкую кишку и спустя примерно 8 час оказывается в толстой кишке. Материал, поступающий в следующий отдел пищеварительного тракта — толстую кишку, состоит из непереваренных остатков и большого количества воды, входившей в состав принятой пищи и пищеварительных соков.
Печень
Печень является органом, жизненно важным для пищеварения, так как она вырабатывает один из пищеварительных соков — желчь. Это самая крупная железа тела: она занимает почти всю верхнюю часть брюшной полости, располагаясь под самой диафрагмой. Большая часть ее лежит на правой стороне тела, но она заходит и на левую сторону, частично прикрывая желудок. Помимо вырабатывания желчи, печень играет важную роль в накоплении и взаимопревращении Сахаров, в синтезе белков плазмы и во Множестве реакций промежуточного обмена. Желчь образуется во всей печени и собирается по разветвленной системе мелких протоков в более крупные протоки, которые проводят ее в желчный пузырь , где желчь сохраняется, пока в ней не возникнет надобность. Здесь из желчи удаляются вода и соли, так что концентрация ее может сильно возрасти. Клетки печени выделяют желчь непрерывно, но в двенадцатиперстную кишку желчь поступает только после приема пищи. Присутствие химуса побуждает слизистую двенадцатиперстной кишки секретировать гормон холецистокинин, который с кровью попадает в печень и стимулирует сокращение мышечной стенки желчного пузыря.
Желчь не содержит пищеварительных ферментов, но доставляет желчные соли, играющие роль эмульгаторов, так что при перемешивающих движениях кишок в химусе образуется тонкая эмульсия или суспензия жировых капелек. Когда жир разбивается на мелкие капельки, то создается большая поверхность для действия липазы. Сами желчные соли тщательно сохраняются организмом: они всасываются в нижних отделах кишечника и переносятся обратно в печень, чтобы снова поступить в желчь. Другой компонент желчи, холестерин, плохо растворяется в воде, и при некоторых обстоятельствах в результате удаления воды его концентрация в желчном пузыре может достигнуть точки осаждения, вследствие чего образуются небольшие твердые шарики, называемые желчными камнями.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа массой 60-100г и длинной 15-20 см имеет серовато-красный цвет и расположена заднебрюшинно, на уровне I и II поясничных позвонков.
Поджелудочная железа состоит из двух желёз: экзокринной, вырабатывающей 500-1000 мл панкреатического сока и эндокринной продуцирующей гормоны регулирующие углеводный и жировой обмен. У новорожденных железа очень мала всего 2-3г и относительно подвижна, к 3-4 месяцам её масса удваивается а к 12 – 30г.
Брюшинная полость. Брюшина
Брюшная полость, или полость живота, ограничена вверху диафрагмой, сзади — позвоночником и прилежащими к нему мышцами, спереди и с боков — передней и боковыми стенками живота, внизу — костями и мышцами таза. Изнутри брюшная полость выстлана внутрибрюшной фасцией, образованной переходящими одна в другую фасциями, покрывающими мышцы, участвующими в формировании стенок живота.
Брюшинная полость — это узкая щель, ограниченная брюшиной, покрывающей внутренние органы, расположенные в брюшной полости, и стенки живота. Брюшина представляет собой тонкую, прочную серозную оболочку, образованную пластинкой соединительной ткани, покрытой со стороны брюшинной полости плоскими эпителиальными клетками — мезотелием. У брюшины выделяют пристеночный листок (париетальную брюшину), выстилающий изнутри стенки живота, и внутренностный листок (висцеральную брюшину), покрывающий желудок, печень, селезенку, большую часть тонкой кишки и другие органы.
Брюшина представляет собой непрерывную пластинку, переходящую со стенок живота на внутренние органы и с внутренних органов на стенки живота. Общая поверхность (площадь) брюшины у взрослого человека составляет примерно 1,7 м2. Между листками висцеральной и париетальной брюшины имеется узкая, щелевидная брюшинная полость (полость брюшины), в которой находится небольшое количество серозной жидкости. Эта жидкость, выделяющаяся в брюшинную полость из кровеносных капилляров, смачивает брюшину и облегчает скольжение ее листков друг относительно друга (при перистальтике желудка, кишок, изменениях положения тела). У мужчин брюшинная полость замкнутая, у женщин — через маточные трубы и полость матки сообщается с внешней средой.
Основные пищеварительные процессы
Пищеварение является начальным этапом ассимиляции пищевых веществ, который состоит в превращении исходных пищевых структур сложного химического состава в компоненты, лишенные видовой специфичности, легко усваиваемые организмом. Другими словами, пищеварение представляет собой совокупность процессов, связанных с расщеплением пищевых веществ на простые растворимые соединения, способные легко всасываться и усваиваться организмом. Сегодня доказано, что ассимиляция пищевых веществ осуществляется по трехзвенной схеме, основанной на разных типах пищеварения:
полостное → мембранное (пристеночное) → внутриклеточное (всасывание)
Полостным является пищеварение, происходящее в пищеварительных полостях — ротовой, желудочной, кишечной, удаленных от секреторных клеток (слюнные железы, желудочные железы), которые синтезируют пищеварительные ферменты. Этот вид пищеварения обеспечивает интенсивное начальное переваривание. Мембранное (пристеночное) пищеварение осуществляется с помощью ферментов, локализованных на специальных структурах свободных поверхностей клеток (микроворсинках) в тонком кишечнике. Мембранное пищеварение осуществляет промежуточные и заключительные стадии гидролиза пищевых веществ, а также сопряжение конечных этапов переваривания и начальных этапов всасывания. В общем случае физические и физико-химические изменения пищи заключаются в ее размельчении, перемешивании, набухании, частичном растворении, образовании суспензий и эмульсий; химические изменения связаны с рядом последовательных стадий расщепления основных нутриентов. Процесс разрушения (деполимеризация) природных полимеров осуществляется в организме путем ферментативного гидролиза с помощью пищеварительных (гидролитических) ферментов, именуемых гидролазами. Деполимеризуются только макронутриенты (белки, жиры, углеводы). В деполимеризации участвуют три группы гидролаз: протеазы (ферменты, разрушающие белки), липазы (ферменты, расщепляющие жиры), амилазы (ферменты, расщепляющие углеводы). Ферменты образуются в специальных секреторных клетках пищеварительных желез и поступают внутрь пищеварительного тракта вместе со слюной и пищеварительными соками — желудочным, поджелудочным и кишечным, объем выделения которых составляет у человека около 7 литров в сутки. Процесс образования и выделения специальными железами организма особых активных веществ (секретов) называется секрецией.Наряду с ферментами, являющимися катализаторами биохимических процессов расщепления пищевых веществ, в состав пищеварительных соков входят вода, различные соли, а также слизь, способствующая лучшему передвижению пищи. Одной из ключевых биологических закономерностей, определяющих процессы ассимиляции пищи, является правило соответствия: ферментные наборы организма находятся в соответствии с химическими структурами пищи; нарушение этого соответствия служит причиной многих заболеваний. Общие представления об этом соответствии иллюстрирует таблица 1 В действительности, для эффективного пищеварения необходим набор обеспечивающих комплексное действие ферментов, которые вырабатываются пищеварительными железами в зависимости от состава поглощаемой пищи.Основные отделы пищеварительного канала (пищевод, желудок и кишечник) имеют три оболочки:
внутреннюю слизистую, с расположенными в ней железами, выделяющими слизь, а в отдельных органах — и пищеварительные соки;
среднюю мышечную, сокращение которой обеспечивает прохождение пищевого комка по пищеварительному каналу;
наружную серозную, которая выполняет роль покровного слоя. Последовательные этапы переваривания и всасывания макронутриентов в желудочно-кишечном тракте, представлены на рис. 2
пищеварительный глотка желудок переваривание всасывание
Таблица 1. Пищеварительные ферменты человека и их специфичность
Ферменты
|
Оптимальное значение рН
|
Соответствие
|
видам пищи
|
соответствует
|
не соответствует
|
Переваривающие белки (протеазы)
пепсин
|
1,0-1,5
|
Большинство белков глобулярной природы
|
Кератины, эластины, коллагены — плохо перевариваются из-за особенностей третичной структуры
|
гастриксин
|
2,0-3,0
|
То же
|
То же
|
трипсин
|
8,0
|
" "
|
" "
|
химотрипсин
|
8,0
|
" "
|
" "
|
аминопептидазы
|
8,0
|
Пептиды (с N-конце- вого аминокислотного остатка)
|
" "
|
карбоксипепти- дазы
|
8,0
|
Пептиды (с С-конце- вого аминокислотного остатка)
|
" "
|
дипептидазы
|
8,0
|
Дипептиды
|
|
Переваривающие углеводы (амилазы)
|
|
|
|
а-амилаза (птиалин)
|
7,0
|
Крахмал, гликоген, другие а-полисаха- риды
|
Целлюлоза и гемицел- люлозы из-за наличия Р-гликозвдной связи
|
дисахаридазы
|
6,5-7,5
|
Сахароза, мальтоза, лактоза
|
То же
|
Переваривающие жиры (липазы)
|
8,0
|
Ацилглицерины
|
Воски
|
Рис. 2. Последовательные этапы переваривания и всасывания,
Рот, рН = 7
Переваривание крахмала под действием амилазы слюны
Пищевод
Перемещение пищевого комка Желудок, рН 1—3
Переваривание белков под действием пепсина
Желчный пузырь Накопление солей желчных кислот
Поджелудочная железа Образование протеолитических ферментов, амилазы, липазы, а также НС03
Двенадцатиперстная кишка, рН 7—8 Завершение основного переваривания в результате совместного действия ферментов, поставляемых поджелудочной железой и эпителием тонкого кишечника
Конец тонкого кишечника Всасывание в кровь простых Сахаров, аминокислот, электролитов и воды; всасывание жирных кислот
Толстый кишечник Дальнейшее удаление воды; действие кишечной микрофлоры
Всасывание
Пищеварительный аппарат человека всасывает мономеры высркомолекулярных веществ. Каждый из трех видов макронутриентов имеет свою свою схему процесса пищеварния. Схемы представлении ниже:
Схема 1 Переваривание углеводов на примере крахмала
Схема 3 Переваривание белков
Схема 4 Переваривание жиров
Продукты пищеварения — растворенные в воде питательные вещества, соли, витамины — всасываются в кровеносные и лимфатические капилляры слизистой оболочки тонкой кишки. Многочисленные ворсинки слизистой оболочки и микроворсинки эпи- телиоцитов тонкой кишки образуют огромную всасывательную поверхность (около 200 м2). Ворсинки благодаря имеющимся у них сокращающимся и расслабляющимся гладкомышечным клеткам работают как всасывающие микронасосы. Поэтому всасывание является активным процессом, на который эпителиоциты затрачивают свою энергию. Эпителиоциты пропускают из просвета кишки в кровеносное русло аминокислоты и глюкозу и задерживают непереваренные белки; жиры, переваренные (расщепленные) в кишечнике до глицерина и жирных кислот, всасываются в лимфатические капилляры. На пути к лимфатическим капиллярам глицерин и жирные кислоты в эпителиальных клетках образуют мельчайшие жировые капли, растворимые в воде. Жирные кислоты переводятся в растворимое состояние с помощью желчных кислот, а глицерин растворим в воде непосредственно. При отсутствии желчных кислот в кишечнике, например при закупорке желчевы- водящих путей или заболеваниях печени, всасывание жиров не происходит и жиры выводятся вместе с калом.
В толстой кишке всасывается вода, а также соли. Некоторые лекарственные препараты, например глауберова соль (сульфат натрия) и другие сульфопрепараты, плохо всасываются через слизистую оболочку кишки. При приеме таких лекарств в кишечнике резко повышается осмотическое давление, вода из крови поступает в кишечник, растягивает его, усиливает перистальтику, оказывает слабительное действие.
В желудке всасывается алкоголь, некоторые лекарственные вещества — снотворные (барбитураты), аспирин (ацетилсалициловая кислота). Питательные вещества в желудке не всасываются, так как они в достаточной степени еще не переварены. Незначительное всасывание наблюдается уже в ротовой полости. Из лекарственных веществ через слизистую оболочку полости рта всасывается нитроглицерин.
Механизмы всасывания
Для всасывания микромолекул - продуктов гидролиза питательных веществ, электролитов, лекарственных препаратов используются несколько видов транспортных механизмов.
1. Пассивный транспорт, включающий в себя диффузию, фильтрацию и осмос. 2. Облегченная диффузия. 3. Активный транспорт.
Диффузия основана на градиенте концентрации веществ в полости кишечника, в крови или лимфе. Путем диффузии через слизистую оболочку кишечника переносятся вода, аскорбиновая кислота, пиридоксин, рибофлавин и многие лекарственные препараты.
Фильтрация основана на градиенте гидростатического давления. Так, повышение внутрикишечного давления до 8-10 мм рт.ст. увеличивает в 2 раза скорость всасывания из тонкой кишки раствора поваренной соли. Способствует всасыванию увеличение моторики кишечника.
Переходу веществ через полупроницаемую мембрану энтероцитов помогают осмотические силы. Если в желудочно-кишечный тракт ввести гипертонический раствор какой-либо соли (поваренной, английской и т.д.), то по законам осмоса жидкость из крови и окружающих тканей, т.е. из изотонической среды, будет всасываться в сторону гипертонического раствора, т.е. в кишечник, и оказывать очищающее действие. На этом основано действие солевых слабительных. По осмотическому градиенту всасываются вода, электролиты.
Облегченная диффузия осуществляется также по градиенту концентрации веществ, но с помощью особых мембранных переносчиков, без затраты энергии и быстрее, чем простая диффузия. Так, с помощью облегченной диффузии переносится фруктоза.
Активный транспорт осуществляется против электрохимического градиента даже при низкой концентрации этого вещества в просвете кишечника, при участии переносчика и требует затраты энергии. В качестве переносчика - транспортера чаще всего используется Na+, с помощью которого всасываются такие вещества, как глюкоза, галактоза, свободные аминокислоты, соли желчных кислот, билирубин, некоторые ди- и трипептиды.
Путем активного транспорта всасываются также витамин В12, ионы кальция. Активный транспорт крайне специфичен и может угнетаться веществами, имеющими химическое сходство с субстратом. Тормозится активный транспорт при низкой температуре и недостатке кислорода. На процесс всасывания влияет рН среды. Оптимальная рН для всасывания - нейтральная. Многие вещества могут всасываться при участии как активного, так и пассивного транспорта. Все зависит от концентрации вещества. При низкой концентрации преобладает активный транспорт, а при высокой - пассивный. Некоторые высокомолекулярные вещества транспортируются путем эндоцитоза (пиноцитоза и фагоцитоза). Этот механизм заключается в том, что мембрана энтероцита окружает всасываемое вещество с образованием пузырька, который погружается в цитоплазму, а затем переходит к базальной поверхности клетки, где заключенное в пузырек вещество выбрасывается из энтероцита. Этот вид транспорта имеет значение при переносе у новорожденного белков, иммуноглобулинов, витаминов, ферментов грудного молока.
Некоторые вещества, например, вода, электролиты, антитела, аллергены могут проходить через межклеточные пространства. Такой вид транспорта называется персорбцией.
Возрастные функциональные особенности пищеварительной системы.
В период внутриутробного развития функции органов пищеварения выражены слабо в связи с отсутствием пищевых раздражителей, стимулирующих секрецию их желез. Околоплодная жидкость, которую плод заглатывает со второй половины внутриутробного периода развития, является слабым раздражителем пищеварительных желез. В ответ на это они выделяют секрет, переваривающий небольшое количество белков, содержащихся в околоплодной жидкости.
Секреторная функция пищеварительных желез усиленно развивается после рождения под влиянием раздражающего действия пищевых веществ, вызывающих рефлекторное выделение пищеварительных соков.
Полость рта.
Уже в период внутриутробного развития полностью формируется морфологическая основа сосательного рефлекса. 5-месячному плоду свойственны сосательные и глотательные движения. Новорожденный может сосать и глотать тотчас же после рождения.Сосательные рефлекс возникаете у него даже при механическом раздражении кожи губ и лица. Строение ротовой полости ребенка приспособлено к осуществлению акта сосания. Когда ребенок берет в рот сосок, образуется плотно замкнутое пространство. При сосании в полости рта создается отрицательное давление, достигающее 40-100 мм рт.ст., что способствует отсасыванию молока из груди матери.
Новорожденному свойственна некоторая сухость слизистой оболочки полости рта, так как слизистые и серозные железы функционально еще не вполне развиты. В течение первых 6 недель они выделяют небольшое количество слюны. Затем слюноотделение постепенно усиливается под влиянием пищевых раздражителей и возникает условно рефлекторное отделение слюны на вид и запах пищи, на положение при кормлении. В слюне содержится амилаза, но переваривающая сила ее мала.
Слизистые железы пищевода.
Слизистые железы пищевода у новорожденного развиты слабо, его слизистая оболочка нежная и легкоранимая. В связи с тем что нижний конец пищевода расширен и его мышцы на границе с желудком слабы, шевеление ребенка после кормления может вызвать срыгивание. Оно возникает и при перекармливании.
Железы желудка.
Секреция желез желудка у новорожденного ребенка невелика, но в желудочном соке содержатся все ферменты, содержащиеся в соке взрослого, отличие заключается в их количестве и небольшой переваривающей силе. Меньше и кислотность желудочного сока, с возрастном он повышается, к 13 годам общая кислотность желудочного сока становится такой же, как и у взрослых.
В желудочном соке ребенка меньше, чем в соке взрослого, пепсина и больше химозина, который приспособлен для переваривания белков молока, являющегося преимущественной пищей ребенка. Кислотность среды желудочного сока ребенка соответствует оптимуму действия химозина.
В связи с общим ростом желудка, развитием его слизистой оболочки увеличиваются размер, количество и секреция желудочных желез. При этом повышается его кислотность, что приводит к увеличению ферментативной активности пепсина и снижается активность химозина.
Молоко матери в желудке ребенка переваривается в течение 2,5-3ч, коровье молоко несколько дольше - в течение 3-4 ч.
Печень.
У детей морфологически еще не вполне созрели клетки печени, в связи с чем функция ее несовершенна. При заболеваниях ее клетки легко погибают, что приводит к нарушению обменных процессов, барьерной функции печени. Это в значительной мере осложняет течение кишечных заболеваний у детей.
Железы кишечника.
Железы тонкой кишки, так же как и железы желудка, функционально не вполне развиты. Состав кишечного сока у ребенка такой же, как и у взрослого, но переваривающая сила ферментов значительно меньше. Она возрастает одновременно с повышением активности желудочных желез и увеличением кислотности его сока. Поджелудочная железа выделяет тоже менее активный сок.
Кишечник ребенка отличается активной и очень неустойчивой перистальтикой. Она может легко усиливаться под влиянием местного раздражения (поступление пищи, ее брожение в кишечнике) и различных внешний воздействий. Так, общее перегревание ребенка, резкое звуковое раздражение (крик, стук), увеличение его двигательной активности приводят к усилению перистальтики.
Весь путь по тонким кишкам пищевая кашица у ребенка проходит за 12-30 ч, а при искусственном вскармливании - за более длительное время.
В связи с тем, что у детей относительно большая длина кишечника и длинная, но слабая, легко растягивающаяся брыжейка, возникает возможность возникновения заворотов кишок.
Двигательная функция желудочно-кишечного тракта становится такой же, как и у взрослых, к 3-4 годам.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Под биологическим разнообразием биосферы понимают разнообразие всех видов живых организмов, составляющих биосферу, а также все разнообразие генов, образующих генофонд любой популяции каждого вида, а также разнообразие экосистем биосферы в различных природных зонах. К сожалению, в настоящее время всевозможные виды хозяйственной деятельности человека приводят к снижению биологического разнообразия. Биосфера теряет биологическое разнообразие. В этом заключается одна из экологических опасностей.
Человечество еще мало знает о биологическом разнообразии, например, нет еще точных данных о количестве видов в биосфере. Специалисты еще не всегда могут определить, какие территории требуют особых мер охраны и организации на них заповедников. Огромно количество малоизученных видов, например в тропических лесах.
Для сохранения биоразнообразия необходимо вкладывать средства в его изучение; совершенствовать природопользование, стараясь сделать его рациональным; решать глобальные экологические проблемы на международном уровне.
ЮНЕСКО приняла конвенцию о Всемирном наследии, которая объединяет природные и культурные памятники. Конвенция призывает заботиться об объектах, которые имеют ценность для всего человечества. Сохранение биоразнообразия зависит и от руководителей стран, и от поведения каждого жителя планеты.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Физиология человека [Текст]: учеб. для вузов / под ред. Н.А. Агадженяна. – М.: Медицинская книга; НН: НГМА, 2008.- 257с.
Физиология человека: в 2 т. [Текст]: учеб. для вузов / под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. – М.: Медицина, 2009. – 447с.
Дополнительная литература
Брин В.Б. Физиология человека в схемах и таблицах. [Текст]: учеб. для вузов / Брин В.Б. – Ростов на Дону, Феникс, 1999.
Матюрина Т.М., Ермолаев О.Ю. Биология человека. Анатомия. Физиология и гигиена человека с основами медицинской экологии в таблицах и схемах. [Текст]: учеб. для вузов / Матюрина Т.М., Ермолаев О.Ю. – М., Медицина, 1988.
Сапин М.Р., Сивоглазов Р.И. Анатомия и физиология человека с возрастными особенностями детского организма. [Текст]: учеб. для вузов / Сапин М.Р., Сивоглазов Р.И.– М., Академия, 2000.
|
|
|
Скачать 0.63 Mb.