Вопросы к зачету по физиологии
 Скачать 61.53 Kb.
|
Функции желудочно-кишечного тракта человекаМоторная функция, осуществляется за счет мускулатуры пищеварительного аппарата и включает в себя процессы жевания в полости рта, глотания, перемещения пищи по пищеварительному тракту и удаление из организма остатков. Секреторная функция заключается в выработке железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного сока, сока поджелудочной железы, кишечного сока, желчи. Экскреторная функция пищеварительного тракта выражается в том, что пищеварительные железы выделяют в полость желудочно-кишечного тракта продукты обмена, например, аммиак, мочевину, соли тяжелых металлов, лекарственные вещества, которые затем удаляются из организма. Всасывательная функция. Всасывание — это проникновение различных веществ через стенку желудочно-кишечного тракта в кровь и лимфу. Всасыванию подвергаются в основном продукты гидролитического расщепления пищи — моносахара жирные кислоты и глицерин, аминокислоты и др. 28.Пищеварение в полости рта. Здесь происходят ее измельчение, смачивание слюной, анализ вкусовых свойств пищи, начальный гидролиз некоторых пищевых веществ и формирование пищевого комка. Пища в полости рта задерживается в течение 15-18 с. Находясь в ротовой полости, пища раздражает вкусовые, тактильные и температурные рецепторы слизистой оболочки и сосочков языка. Раздражение этих рецепторов вызывает рефлекторные акты секреции слюнных, желудочных и поджелудочной желез, выход желчи в двенадцатиперстную кишку, изменяет моторную активность желудка. После измельчения и перетирания зубами пища подвергается химической обработке благодаря действию ферментов слюны. В полость рта открываются протоки трех групп слюнных желез: слизистых, серозных и смешанных. Белковое вещество слюны муцин делает пищевой комок скользким, что облегчает глотание пищи и продвижение ее по пищеводу. Слюна— первый пищеварительный сок, который содержит гидролитические ферменты, расщепляющие углеводы. Фермент слюны амилаза (птиалин) превращает крахмал в дисахариды, а фермент мальтаза — дисахариды в моносахариды. Общее количество слюны, выделяемое за сутки, может составлять 1 -1.5 л. Сформированный в ротовой полости пищевой комок перемещается к корню языка и далее поступает в глотку. В результате последовательного сокращения этих мышц пищевой комок поступает в пищевод и далее перемещается к желудку. Жидкая пища проходит пищевод за 1 -2 с; твердая — за 8-10 с. С завершением акта глотания начинается желудочное пищеварение. 29.Пищеварение в желудке. Пищеварительные функции желудка заключаются в депонировании пищи, ее механической и химической обработке и постепенной эвакуации пищевого содержимого через привратник в двенадцатиперстную кишку. Химическая обработка пищи осуществляется желудочным соком, которого у человека образуется 2.0-2.5 л в сутки. Желудочный сок выделяется многочисленными железами тела желудка. Главные клетки секретируют пищеварительные ферменты, обкладочные — соляную кислоту и добавочные — слизь. Основными ферментами желудочного сока являются протеазы и липаза. К протеазам относятся несколько пепсинов, а также желатиназа и химозин. Пепсины выделяются в виде неактивных пепсиногенов. Желудочный сок имеет кислую реакцию, что обусловлено содержанием в нем 0.4-0.5% соляной кислоты. Муцин покрывает слизистую желудка по всей поверхности и предохраняет ее как от механических повреждений, так и от самопереваривания, так как он способен нейтрализовать соляную кислоту. Секреторная деятельность желудка зависит от состава и количества поступающей пищи. Мясная пища является сильным раздражителем желудочных желез. При углеводной пище максимальное отделение желудочного сока происходит в сложнорефлекторной фазе, затем секреция снижается. Тормозящее воздействие на желудочную секрецию оказывают жир, концентрированные растворы солей, кислот и щелочей. Переваривание пищи в желудке обычно происходит в течение 6-8 часов. Особенно долго в желудке задерживается жирная пища (8-10 часов и более). Жидкости переходят в кишечник сразу же после их поступления в желудок. 30.Пищеварение в 12-перстной кишке. Роль в пищеварении поджелудочной железы и печени. Здесь пищевые массы подвергаются воздействию кишечного сока, желчи и сока поджелудочной железы. Кишечный сок, образуемый железами слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, содержит большое количество слизи и фермент пептидазу, расщепляющий белки. Клетки двенадцатиперстной кишки вырабатывают два гормона — секретин ихолецистокинин — панкреозимин, усиливающий секрецию поджелудочной железы. Кислое содержимое желудка при переходе в двенадцатиперстную кишку приобретает щелочную реакцию под влиянием желчи, кишечного и поджелудочного сока. Значение поджелудочной железы. Основная масса ткани поджелудочной железы вырабатывает пищеварительный сок, который выводится через проток в полость двенадцатиперстной кишки. У человека за сутки выделяется 1.5-2.0 л поджелудочного сока. Сок поджелудочной железы богат ферментами, которые расщепляют белки, жиры и углеводы. Амилаза, лактаза, нуклеаза и липаза секретируются поджелудочной железой в активном состоянии и расщепляют соответственно крахмал, молочный сахар, нуклеиновые кислоты и жиры. Нуклеазы (трипсин и химотрипсин) образуются клетками железы в недеятельном состоянии в виде трипсиногена и химотрипсиногена. Трипсиноген в двенадцати перстной кишке под действием ее фермента энтерокиназы превращается в трипсин. Значительна роль печени в пищеварении. Клетки печени непрерывно выделяют желчь.У человека за сутки образуется около 500-1000 мл желчи. В состав желчи входят желчные кислоты, желчные пигменты и другие органические и неорганические вещества. Желчные кислоты принимают участие в процессе переваривания жира. Желчный пигмент билирубин образуется как клетками печени, так и из гемоглобина в процессе разрушения там эритроцитов. Желчь повышает активность ферментов поджелудочного и кишечного соков, особенно липазы. Она эмульгирует жиры и растворяет продукты их гидролиза, чем способствует их всасыванию. Создавая щелочную реакцию в двенадцатиперстной кишке, желчь препятствует разрушению трипсина пепсином. Желчь обладает так же бактериостатическими свойствами, задерживая гнилостные процессы в кишечнике. Велика роль желчи во всасывании из кишечника жирорастворимых витаминов, холестерина, аминокислот и солей кальция. 31.Пищеварение в тонкой и толстой кишках. Пищевые массы (химус) из двенадцатиперстной кишки перемещаются в тонкий кишечник, где продолжается их переваривание пищеварительными соками, выделившимися в двенадцатиперстную кишку. В кишечном соке содержится энтерокиназа, а так же полный набор ферментов, расщепляющих белки, жиры и углеводы. Полостное пищеварение в тонком кишечнике осуществляется ферментами, поступившими с пищевым химусом. Полостное пищеварение наиболее эффективно для гидролиза крупномолекулярных веществ. Пристеночное пищеварение, происходит на поверхности микроворсинок тонкой кишки. Оно завершает промежуточный и заключительный этапы пищеварения путем гидролиза промежуточных продуктов расщепления. Микроворсинки представляют собой цилиндрические выросты кишечного эпителия высотой 1-2 мкм. Основными ферментами, участвующими в пристеночном пищеварении, являются амилаза, липаза и протеазы. Моторная деятельность тонкого кишечника обеспечивает перемешивание химуса с пищеварительными секретами и продвижение его по кишке благодаря сокращению круговой и продольной мускулатуры. Блуждающий нерв стимулирует моторную функцию кишечника. На моторную функцию кишечника оказывают влияние и гуморальные факторы: серотонин, холин и энтерокинин стимулируют движение кишечника. Переваривание пищи заканчивается в основном в тонком кишечнике. Железы толстого кишечника выделяют небольшое количество сока, богатого слизью и бедного ферментами. Большую роль в жизнедеятельности организма и функций пищеварительного тракта играет микрофлора толстого кишечника, где обитают миллиарды различных микроорганизмов (анаэробные и молочные бактерии, кишечная палочка и др.). Нормальная микрофлора толстого кишечника принимает участие в осуществлении нескольких функций: защищает организм от вредных микробов; участвует в синтезе ряда витаминов (витамины группы В, витамин К); инактивирует и разлагает ферменты (трипсин, амилаза, желатиназа), поступившие из тонкого кишечника, а также сбраживает углеводы и вызывает гниение белков. В толстом кишечнике интенсивно происходит всасывание воды, вследствие чего образуются каловые массы, состоящие из остатков непереваренной пищи, слизи, желчных пигментов и бактерий. Опорожнение прямой кишки (дефекация) осуществляется рефлекторно. 32.Всасывание продуктов переваривания пищи. Всасыванием называется процесс поступления в кровь и лимфу различных веществ из пищеварительной системы. Кишечный эпителий является важнейшим барьером между внешней средой, роль которой выполняет полость кишечника, и внутренней средой организма (кровь, лимфа), куда поступают питательные вещества. Всасывание представляет собой сложный процесс и обеспечивается различными механизмами: фильтрацией; диффузией веществ; осмосом. Количество всасывающихся веществ не зависит от потребностей организма (за исключением железа и меди), оно пропорционально потреблению пищи. Кроме того, слизистая оболочка органов пищеварения обладает способностью избирательно всасывать одни вещества и ограничивать всасывание других. Способностью к всасыванию обладает эпителий слизистых оболочек всего пищеварительного тракта. Наиболее интенсивно процесс всасывания осуществляется в тонком кишечнике, особенно в тощей и подвздошной кишке, что определяется их большой поверхностью, во много раз превышающей поверхность тела человека. Поверхность кишечника увеличивается наличием ворсинок, внутри которых находятся гладкие мышечные волокна и хорошо развитая кровеносная и лимфатическая сеть. Углеводы всасываются в кровь в основном в виде глюкозы. Всасывание происходит преимущественно в двенадцатиперстной кишке и верхней части тощей кишки, но частично может осуществляться в желудке и толстом кишечнике, Белки всасываются в кровь в виде аминокислот и в небольшим количестве в виде полипептидов через слизистые оболочки двенадцатиперстной и тощей кишок. Жиры всасываются большей частью в лимфу в виде жирных кислот и глицерина только в верхней части тонкого кишечника. Жирные кислоты не растворимы в воде, поэтому их всасывание, а также всасывание холестерина и других липоидов происходит лишь при наличии желчи. Вода и некоторые электролиты проходят через мембраны слизистой оболочки пищеварительного канала в обоих направлениях. Вода проходит путем диффузии, и в ее всасывании большую роль играют гормональные факторы. Наиболее интенсивное всасывание происходит в толстом кишечнике. 33.Сущность обмена веществ. Источники энергии и пути ее превращения в организме. Обязательным условием существования человека, является постоянный обмен веществами и энергией с внешней средой. Из окружающей среды в организм человека поступают питательные вещества, кислород, вода, минеральные соли, витамины, необходимые для построения и обновления структурных элементов клеток и образования энергии, обеспечивающей протекание жизненных процессов. В клетках организма непрерывно происходят процессы химических превращений веществ: синтез свойственных организму белков, жиров и углеводов, одновременное расщепление сложных органических соединений с высвобождением энергии, выделение во внешнюю среду образующихся продуктов распада — воды, углекислого газа, аммиака, мочевины. Таким образом, обмен веществ— это совокупность процессов химического превращения веществ с момента их поступления в организм до выделения конечных продуктов. Обмен веществ представляет собой единство двух процессов: ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция— совокупность реакций синтеза сложных органических молекул из более простых с накоплением энергии. Диссимиляция — совокупность реакций расщепления сложных органических веществ до более простых, сопровождающихся выделением энергии. Процессы ассимиляции и диссимиляции неразрывно связаны между собой. Источники энергии и пути ее превращения в организме Живой организм — открытая энергетическая система: он получает из окружающей среды энергию, преобразует ее в тепло или работу и в таком виде возвращает ее в окружающую среду. Компоненты пищевых веществ, поступающие из желудочно—кишечного тракта в кровь, сами по себе не способны непосредственно передавать энергию своих химических связей ее потребителям, например, калий—натриевому насосу или актину и миозину мышц. Между пищевыми «энергоносителями» и «потребителями» энергии есть универсальный посредник — аденозинтрифосфат (АТФ). Именно он является непосредственным источником энергии для любых процессов в живом организме. Молекула АТФ представляет собой соединение аденина, рибозы и трех фосфатных групп. 34.Единицы измерения энергетического обмена. Дыхательный коэффициент и калорический эквивалент кислорода. Единицы измерения энергии В качестве единицы измерения энергии в физиологии традиционно применяется килокалория (1 ккал) — количество энергии, необходимое, чтобы нагреть 1 кг чистой воды на 1 °С (от 14,5 до 15,5 °С). Использование системных единиц — джоулей (Дж) и килоджоулей (1 кДж = 0,24 ккал; 1 ккал = 4,19 кДж). Интенсивность обмена (скорость метаболизма) измеряется в ккал/мин, ккал/ч или ккал/сут. Системная единица — 1 Вт = 0,014 ккал/мин = 0,86 ккал/ч = 20,6 ккал/сут. Дыхательный коэффициент и калорический эквивалент кислорода Для определения величины энерготрат необходимо знать: (а) какое количество кислорода было потреблено за единицу времени и (б) какое количество энергии должно было образоваться в организме при использовании в окислении 1л О2— калорический, или энергетический, эквивалент кислорода (КЭК). Величина КЭК непостоянна. Использование в окислении одного и того же количества кислорода (1 л) приводит к образованию разного количества энергии: чуть больше 5 ккал, если субстратом окисления служат только углеводы; 4,6—4,7 ккал, если окисляются жиры; и 4,5—4,6 ккал при окислении белков. Для этого определяют дыхательный коэффициент (ДК) — соотношение объемов выделенного углекислого газа и поглощенного за то же время кислорода: ДК = Vco2/Vo2. В процессе окисления белков часть поглощенного кислорода не выходит затем с выдыхаемым воздухом, но образует соединения с азотом и выводится с мочой. После прекращения работы происходит постепенное окисление молочной кислоты, поэтому часть образующегося углекислого газа остается в организме в виде гидрокарбонат—ионов. В результате выделение СО2 падает быстрее, чем потребление О2, и ДК снижается. 35.Способы измерения интенсивности обменных процессов (прямая и непрямая калориметрия). Методы исследования энергетического обмена у человека: 1. Прямая калориметрия 2. Непрямая калориметрия: закрытая (в аппарате Реньо-Шатерникова, по Крогу), открытая (мешок Дугласа-Холдейна). Основы прямой и непрямой калориметрии: - Прямая калориметрия основана на учете в биокалориметрах количества тепла, выделенного организмом. Биокалориметр: герметизированная и теплоизолированная камера. В камере по трубкам циркулирует вода. Тепло, выделяемое человеком, нагревает воду. По количеству протекающей воды и изменению ее температуры рассчитывают количество выделенного организмом тепла. - Непрямая калориметрия: определение теплообразования в организме по его газообмену — учету количества потребленного О2 и выделенного СО2 с последующим расчетом теплопродукции организма. Для длительных исследований газообмена используют специальные респираторные камеры (закрытые способы непрямой калориметрии). Кратковременное определение газообмена проводят более простыми методами (открытые способы калориметрии). Наиболее распространен способ Дугласа — Холдейна, при котором собирают выдыхаемый воздух в мешок Дугласа. Когда мешок наполнен, измеряют объем выдохнутого воздуха, в котором определяют количество О2 и СО2. Калорический эквивалент кислорода - кол-во тепла, освобождающегося после потребления организмом 1 л О2. 36.Основной обмен. Основной обмен — минимальное количество энергии, необходимое для обеспечения нормальной жизнедеятельности в условиях относительного физического и психического покоя. Эта энергия расходуется на процессы клеточного метаболизма, кровообращение, дыхание, выделение, поддержание температуры тела, функционирование жизненно важных нервных центров мозга, постоянную секрецию эндокринных желёз. Печень потребляет 27% энергии основного обмена; Мозг — 19%; Мышцы — 18%; Почки — 10%; Сердце — 7%; Остальные органы и ткани — 19%. Любая работа — физическая или умственная, а также приём пищи, колебания температуры окружающей среды и другие внешние или внутренне факторы, изменяющие уровень обменных процессов, влекут за собой увеличение энергозатрат. Основной обмен выражается количеством энергозатрат из расчета 1 ккал на 1 кг массы тела в час [1 ккал/(кг×ч)] Факторы влияющие на величину основного обмена: возраст; рост; масса тела; пол человека. Средние величины основного обмена у взрослых здоровых мужчин составляют 1300–1600 ккал/сут, у женщин эти величины на 10% ниже. С возрастом величина основного обмена неуклонно снижается. Средняя величина основного обмена у здорового человека приблизительно 1 ккал/(кг×ч). Основной обмен — это энергозатраты организма в состоянии полного покоя, обеспечивающие функции всех органов и систем и поддержание температуры тела. Суточная потребность человека в энергии зависит от суточных энерготрат, которые складываются из расхода энергии на: 1) основной обмен; 2) усвоение пищи; 3) физическую (нервно–мышечную) деятельность. 37. Обменные процессы в покое при нагрузке. Запасы энергии. Основной потребитель энергии в организме человека — скелетные мышцы. Мышечные клетки получают энергию из плазмы крови и из собственной цитоплазмы. Методом непрямой калориметрии показано, что у сидящего человека энерготраты на 40%, а у стоящего на 70% выше величины основного обмена. Этот уровень энерготрат называют обменом покоя. Легкая работа увеличивает расход энергии вдвое, ходьба в среднем темпе — втрое, , бег трусцой — в 8 раз. Кратковременные физические нагрузки могут увеличивать скорость метаболизма в 20 раз. Если в течение 8 ч профессиональной деятельности общие энерготраты не превышают величины основного обмена более чем в 3 раза, следует говорить о работе умеренной тяжести. |