Физиология пищеварения

Содержание

Слайд 2

Функции желудочно-кишечного тракта: Кровь Стенка ЖКТ Просвет ЖКТ потребление пищи продвижение

Функции желудочно-кишечного тракта:

Кровь

Стенка ЖКТ

Просвет ЖКТ

потребление пищи
продвижение по ЖКТ
переваривание (расщепление компонентов) пищи
всасывание
секреция

гормонов
удаление непереваренных остатков

ПЕРЕВАРИВАНИЕ

СЕКРЕЦИЯ

ВСАСЫВАНИЕ

УДАЛЕНИЕ

Слайд 3

Глотание Произвольная (ротовая) фаза Глоточная фаза III. Пищеводная фаза Рефлекторная дуга:

Глотание

Произвольная (ротовая) фаза
Глоточная фаза
III. Пищеводная фаза

Рефлекторная дуга:
рецепторы глотки

X и V

нервы

ядро солитарного тракта

ЦЕНТР ГЛОТАНИЯ (расположен в продолговатом мозге)

V, IX, X, XII и верхние шейные нервы

мышцы рта, глотки и пищевода

Глотка и верхний отдел пищевода состоят из поперечно-полосатой мускулатуры – управляются соматическими нервами

Слайд 4

Строение стенки кишечной трубки

Строение стенки кишечной трубки

Слайд 5

Электрическая активность гастроинтестинальной гладкой мускулатуры Медленные волны: не ПД, а медленное

Электрическая активность гастроинтестинальной гладкой мускулатуры

Медленные волны:
не ПД, а медленное изменение мембранного

потенциала
амплитуда 5-15 мВ, частота: 3 в мин в желудке, 12 в мин в
12-перстной кишке;
не вызывают сокращений гладкой мускулатуры, за исключением мускулатуры желудка

Спайковые потенциалы:
возникают, когда клетка деполяризуется до –40 мВ;
чем «выше» медленная волна, тем больше частота ПД на ее «гребне»;
фаза деполяризации ПД обеспечивается током Ca2+ через потенциал-зависимые каналы, входящие ионы Ca2+ обеспечивают сокращение гладкомышечной клетки.

Деполяризация:
- растяжение клеточной мембраны;
- воздействие АЦХ;
- стимуляция парасимпатических нервов;
- действие некоторых гастроинтестинальных гормонов
Гиперполяризация:
- действие адреналина;
- стимуляция симпатических нервов

Т.е. гладкие мышцы стенок ЖКТ принадлежат к фазическому типу (кроме проксимального отдела желудка) и сфинктеров

Слайд 6

Ротовая полость, глотка и пищевод: жевание, глотание выделение слюны начальное расщепление

Ротовая полость, глотка и пищевод:
жевание, глотание
выделение слюны
начальное расщепление

углеводов

Желудок:
измельчение и продвижение пищи
секреция желудочного сока, слизи, гастрина, гистамина
расщепление белков (до перемешивания с желудочным соком – углеводов)
всасывание алкоголя, лекарств и др.

Тонкий кишечник:
перистальтические/сегментированные сокращения
секреция слизи
расщепление веществ под действием сока поджелудочной железы (воздействие на все компоненты пищи) и желчи
пристеночное пищеварение
секреция гормонов: секретина, холецистокинина, мотилина и др.
всасывание

Толстый кишечник:
перистальтические/сегментированные сокращения
секреция слизи
место обитание кишечной микрофлоры
всасывание воды, ионов, продуцируемых бактериями витаминов

Верхний сфинктер пищевода

Нижний сфинктер пищевода

Пилорический сфинктер

Илеоцекальный сфинктер

Внутренний анальный сфинктер


Сфинктеры пищеварительного тракта:
- Верхний сфинктер пищевода и наружный анальный сфинктер состоят из поперечно-полосатой мышечной ткани, управляются соматическими нервами
- Остальные сфинктеры состоят из гладкомышечной ткани тонического типа (в отличие от «трубчатых» отделов, в которых расположены гладкие мышцы фазического типа).
- Сфинктеры иначе управляются автономной нервной системой и другими влияниями, чем трубчатые отделы ЖКТ

Наружный анальный сфинктер

Слайд 7

Нервная регуляция ЖКТ Парасимпатическая регуляция Симпатическая регуляция Усиление моторики Расслабление сфинктеров

Нервная регуляция ЖКТ

Парасимпатическая регуляция

Симпатическая регуляция

Усиление моторики
Расслабление сфинктеров
Усиление секреции пищеварительных желез

Торможение моторики
Сокращение

сфинктеров
Подавление секреции пищеварительных желез (кроме слюнных)
Слайд 8

Интерстициальные клетки Кахаля В толще мышечного слоя В межмышечном нервном сплетении

Интерстициальные клетки Кахаля

В толще мышечного слоя

В межмышечном нервном сплетении

Клетки Кахаля

необходимы для нормальной моторной активности кишечника (их недоразвитие ведет к нарушению сокращений)

Клетка Кахаля

Гладкомышечные клетки

Симпатические и парасимпатические влияния

Влияния метасимпатической нервной системы

Через электрические синапсы

Пейсмейкеры гладкой мускулатуры ЖКТ

Имеют мезенхимальное происхождение (как и гладкомышечные клетки)

«Акцепторы» и посредники нервных влияний

Слайд 9

Лежит в стенке ЖКТ, от пищевода до анального отверстия; ~ 100

Лежит в стенке ЖКТ, от пищевода до анального отверстия;
~ 100 млн.

нейронов ~ числу нейронов в спинном мозге;
Регулирует процессы перистальтики и секреции;
Может функционировать независимо от внешних регулирующих воздействий

Энтеральная (метасимпатическая) нервная система координирует сокращения стенки

Межмышечное сплетение (миоэнтеральное, Ауэрбахово)

Подслизистое сплетение (Мейснерово)

Эпителий

К превертебральным ганглиям, спинному мозгу, стволу головного мозга

Отростки сенсорных нейронов

Симпатические волокна (постганглионарные)

Парасимпатические волокна (преганглионарные)

Многообразие медиаторов:
ацетилхолин;
норадреналин;
АТФ;
серотонин;
дофамин;
холецистокинин (ХЦК);
субстанция Р (SP);
вазоактивный интестинальный пептид (ВИП);
опиоидные пептиды;
NO

Слайд 10

Координация перистальтических сокращений кишечника метасимпатической нервной системой («перистальтический рефлекс»)

Координация перистальтических сокращений кишечника метасимпатической нервной системой
(«перистальтический рефлекс»)

Слайд 11

Болезнь Гиршпрунга (аганглиоз): нарушение развития межмышечного нервного сплетения Участок с неправильной иннервацией Расширение проксимального участка

Болезнь Гиршпрунга (аганглиоз):
нарушение развития межмышечного нервного сплетения

Участок с неправильной

иннервацией

Расширение проксимального участка

Слайд 12

Моторная функция желудка Проксимальный отдел: 1. Гладкие мышцы этого отдела не

Моторная функция желудка

Проксимальный отдел:
1. Гладкие мышцы этого отдела не генерируют ПД


2. Медленные тонические сокращения
3. Основная функция -накопительная

Дистальный отдел:
1. Базальная электрическая активность
2. Перистальтические фазические сокращения
3. Начало переваривания белков
4. Образование химуса и его продвижение в тонкий кишечник

Слайд 13

Все начинается с заполнения желудка: Рефлексы, вызывающие расслабление гладких мышц и

Все начинается с заполнения желудка:
Рефлексы, вызывающие расслабление гладких мышц и

расширение желудка для того, чтобы он мог вместить пищу
Эти рефлексы «запускаются» рецепторами, расположенными в пищеводе и в проксимальном отделе желудка
Слайд 14

А заканчивается эвакуацией химуса Пропульсивно- ретропульсивное перемещение химуса в антральной части

А заканчивается эвакуацией химуса

Пропульсивно- ретропульсивное перемещение химуса в антральной части желудка


“Качество” пищи регулирует скорость опустошения желудка

Время после еды (мин)

Эвакуация (мл)

Стандартный рацион

Только белок

Белок + жир

Слайд 15

Перистальтика Сегментация Маятникообразные движения Сокращение ворсинок кишечника, благодаря чему они все

Перистальтика
Сегментация
Маятникообразные движения
Сокращение ворсинок кишечника,
благодаря чему они все время

соприкасаются с новыми порциями химуса. Такие сокращения способствуют оттоку лимфы по лимфатическим сосудам, которые проходят внутри ворсинок («доение»)

Моторная функция кишечника

Слайд 16

Время прохождения пищи по пищеварительному тракту человека

Время прохождения пищи по пищеварительному тракту человека

Слайд 17

Функции желудочно-кишечного тракта: Кровь Стенка ЖКТ Просвет ЖКТ потребление пищи продвижение

Функции желудочно-кишечного тракта:

Кровь

Стенка ЖКТ

Просвет ЖКТ

потребление пищи
продвижение по ЖКТ
переваривание (расщепление компонентов) пищи
всасывание
секреция

гормонов
удаление непереваренных остатков

ПЕРЕВАРИВАНИЕ

СЕКРЕЦИЯ

ВСАСЫВАНИЕ

УДАЛЕНИЕ

Слайд 18

Желудок: Трубчатые железы, клетки которых секретируют: HCl (париетальные клетки), пепсиноген и

Желудок:
Трубчатые железы, клетки которых секретируют:
HCl (париетальные клетки),
пепсиноген и желудочную

липазу (главные клетки),
слизь и бикарбонат (мукозные клетки),
гастрин (G-клетки),
гистамин (энтерохромаффинные клетки)
соматостатин (D-клетки)
внутренний фактор (нужен для всасывания витамина В12)

Тонкий кишечник:
Поджелудочная железа секретирует ферменты, действующие на все компоненты пищи: альфа-амилазу, липазу, трипсиноген, химотрипсиноген, проэкзопептидазы, нуклеазы.
Печень секретирует желчь
Стенки кишечника секретируют:
Энтерокиназу (нужна для активации ферментов)
гормоны: секретин, холецистокинин, мотилин и др
ферменты пристеночного пищеварения

Толстый кишечник:
Секреция слизи

Секреция в ЖКТ

Ротовая полость:
Слюнные железы.
Ферменты: альфа-амилаза, у грудных детей – небольшое кол-во липазы (расщепление жиров)

Слизь, HCO3-
Ферменты
«Вспомогательные секреты»
Гормоны

Слайд 19

Слюнные железы Околоушные железы в основном ферменты Подчелюстные железы ферменты слизь

Слюнные железы

Околоушные железы
в основном ферменты

Подчелюстные железы
ферменты
слизь

Подъязычные железы

ферменты
слизь

Основные функции слюны:
1.Смачивание измельченной пищи и подготовка пищевого комка к проглатыванию
2.Начальный гидролиз углеводов
3.Нейтрализация соляной кислоты, которая может забрасываться из желудка в пищевод

Выделение слюны регулируется нервными механизмами: безусловные и условные рефлексы

Состав слюны: - Альфа-амилаза - фермент,
- Муцин - слизь,
- Бикарбонат – слабощелочной рН,
Лизоцим – бактерицидные свойства
Объем: 1 - 1,5 л в день
рН: в отсутствие еды или мыслей о ней – 6–7, во время еды – 7-8

Слайд 20

Секреция в желудке Здесь же находятся D-клетки (соматостатин) и клетки, секретирующие гистамин

Секреция в желудке

Здесь же находятся D-клетки (соматостатин) и клетки, секретирующие гистамин

Слайд 21

Образование HCl париетальными клетками

Образование HCl париетальными клетками

Слайд 22

HCl необходима для активации пепсиногена Первичная активация Аутоактивация Расщепление белков Пепсиноген Пепсиноген Пепсин Пепсин

HCl необходима для активации пепсиногена

Первичная активация

Аутоактивация

Расщепление белков

Пепсиноген

Пепсиноген

Пепсин

Пепсин

Слайд 23

Градиент вязкости слизи в желудки

Градиент вязкости слизи в желудки

Слайд 24

Регуляция секреции HCl гастрин Гистамин Париетальная клетка Энтеро-хромаффинная клетка Главная клетка

Регуляция секреции HCl

гастрин

Гистамин

Париетальная клетка

Энтеро-хромаффинная клетка

Главная клетка

D-клетка

соматостатин

H+

-

+

Просвет железы

G-клетка

(опосредует влияние гастрина на

париетальные клетки)
Слайд 25

Регуляция секреции HCl (опосредует влияние гастрина на париетальные клетки)

Регуляция секреции HCl

(опосредует влияние гастрина на париетальные клетки)

Слайд 26

Фазы желудочной секреции I. Цефалическая (20%) запускается запахом, видом и вкусом

Фазы желудочной секреции

I. Цефалическая (20%)
запускается запахом, видом и вкусом пищи,

недостатком глюкозы в крови (голод) с участием коры и пищевых центров (гипоталамус и миндалина);
стимулируется блуждающим нервом
II. Желудочная (70%)
запускается растяжением стенки желудка: рефлексы с участием парасимпатической НС и метасимпатической НС;
химическая стимуляция продуктами расщепления белка → секреция гастрина
III. Кишечная
запускается перемещением пищи в 12-п. кишку (+ стимуляция секреции гастрина аминокислотами крови)
Слайд 27

ВОЗДЕЙСТВУЮТ НА ВСЕ КОМПОНЕНТЫ ПИЩИ: Углеводы: альфа-амилаза Жиры: липаза Белки: трипсиноген,

ВОЗДЕЙСТВУЮТ НА ВСЕ КОМПОНЕНТЫ ПИЩИ:
Углеводы: альфа-амилаза
Жиры: липаза
Белки: трипсиноген,
химотрипсиноген,


проэкзопептидазы
Нуклеиновые кислоты: нуклеазы.
РАБОТАЮТ В СЛАБОЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ

Желудок

События в 12-перстной кишке

Поджелудочная железа

HCO3-

Ферменты поджелудочной железы

Слайд 28

Энтерокиназа (необходима для активации трипсиногена) Из стенки кишки: ВОЗДЕЙСТВУЮТ НА ВСЕ

Энтерокиназа
(необходима для активации трипсиногена)

Из стенки кишки:

ВОЗДЕЙСТВУЮТ НА ВСЕ КОМПОНЕНТЫ ПИЩИ:
Углеводы: альфа-амилаза
Жиры:

липаза
Белки: трипсиноген,
химотрипсиноген,
проэкзопептидазы
Нуклеиновые кислоты: нуклеазы.
РАБОТАЮТ В СЛАБОЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ

Желудок

События
в 12-перстной кишке

Трипсиноген

Трипсин

Химотрипсиноген
проэкзопептидазы

Химотрипсин
экзопептидазы

Поджелудочная железа

Активация ферментов поджелудочной железы

HCO3-

Ферменты поджелудочной железы

Слайд 29

Печень: продукция и секреция желчи Желчь продуцируется гепатоцитами Компонентами желчи являются:

Печень: продукция и секреция желчи

Желчь продуцируется гепатоцитами
Компонентами желчи являются:
Соли желчных

кислот и лецитин - детергенты, способствуют образованию эмульсии липидов
Желчные пигменты (продукты деградации гемоглобина - билирубин)
Холестерол
Желчь концентрируется и депонируется в желчном пузыре, высвобождается при его сокращении
Соли желчных кислот необходимы для переваривания и всасывания жиров

События в 12-перстной кишке

Поджелудочная железа

Слайд 30

Особенности кровоснабжения печени

Особенности кровоснабжения печени

Слайд 31

Особенности кровоснабжения печени

Особенности кровоснабжения печени

Слайд 32

Гормоны желудочно-кишечного тракта (секретируется в ответ на Н+): секреция большого количества

Гормоны желудочно-кишечного тракта

(секретируется в ответ на Н+): секреция большого количества воды

и HCO3

сокращение желчного пузыря

Стимуляция сокращений и секреции HCl

Секретин

Холецистокинин

Гастрин

(секретируется в ответ на жирные кислоты и белки): продукция ферментов и секреция небольшого количества воды и электролитов

+

Активация D-клеток

Слайд 33

Регуляторная петля контроля рН в 12-перстной кишке

Регуляторная петля контроля рН в 12-перстной кишке

Слайд 34

Секреция бикарбонатов клетками протоков поджелудочной железы Секретин стимулирует открытие этих каналов

Секреция бикарбонатов клетками протоков поджелудочной железы

Секретин
стимулирует открытие этих каналов

Слайд 35

Гормоны желудочно-кишечного тракта (секретируется в ответ на Н+): секреция большого количества

Гормоны желудочно-кишечного тракта

(секретируется в ответ на Н+): секреция большого количества воды

и HCO3

сокращение желчного пузыря

Стимуляция сокращений и секреции HCl

Секретин

Холецистокинин

Гастрин

(секретируется в ответ на жирные кислоты и белки): продукция ферментов и секреция небольшого количества воды и электролитов

+

Активация D-клеток

Слайд 36

Контроль секреции панкреатических ферментов

Контроль секреции панкреатических ферментов

Слайд 37

Холецистокинин – «двигающий желчный пузырь»

Холецистокинин – «двигающий желчный пузырь»

Слайд 38

Гормоны желудочно-кишечного тракта (секретируется в ответ на Н+): секреция большого количества

Гормоны желудочно-кишечного тракта

(секретируется в ответ на Н+): секреция большого количества воды

и HCO3

сокращение желчного пузыря

Стимуляция сокращений и секреции HCl

Секретин

Холецисто-кинин

Гастрин

(секретируется в ответ на жирные кислоты и белки): продукция ферментов и секреция небольшого количества воды и электролитов

+

Мотилин - секретируется верхними отделами 12-перстной кишки - усиление моторики ЖКТ.

Гастро- ингибирующий пептид- тормозит эвакуацию химуса желудка, когда тонкий кишечник заполнен

Активация D-клеток

Слайд 39

Строение слизистой оболочки тонкого кишечника

Строение слизистой оболочки тонкого кишечника

Слайд 40

Функции желудочно-кишечного тракта: Кровь Стенка ЖКТ Просвет ЖКТ потребление пищи продвижение

Функции желудочно-кишечного тракта:

Кровь

Стенка ЖКТ

Просвет ЖКТ

потребление пищи
продвижение по ЖКТ
переваривание (расщепление компонентов) пищи
всасывание
секреция

гормонов
удаление непереваренных остатков

ПЕРЕВАРИВАНИЕ

СЕКРЕЦИЯ

ВСАСЫВАНИЕ

УДАЛЕНИЕ

Слайд 41

Александр Михайлович Уголев (1926-1991) Пристеночное пищеварение в тонком кишечнике: сопряжение процессов

Александр Михайлович Уголев (1926-1991)

Пристеночное пищеварение в тонком кишечнике: сопряжение процессов

расщепления и всасывания
питательных веществ

Распределение ферментов

Расщепление субстратов

Полость кишечника

Гликокаликс

Мембрана микроворсинки

Ферменты

Переносчики

Всасывание

Слайд 42

3Na+ Na+ Na+ Всасывание аминокислот С кровью к печени Всасывание моносахаридов

3Na+

Na+

Na+

Всасывание аминокислот

С кровью к печени

Всасывание моносахаридов

Вторично активный транспорт

Всасывание в

тонком кишечнике

2К+

Слайд 43

Мицелла Лимфатический сосуд Через лимфатические пути в кровь Всасывание продуктов расщепления

Мицелла

Лимфатический сосуд

Через лимфатические пути в кровь

Всасывание продуктов расщепления жиров

Хиломикрон

Моноглицериды и

жирные кислоты в комплексе с желчными кислотами образуют мицеллы (d=3-6 нм)

Мицеллы доставляются к мембране энтероцитов, липиды проникают в клетки, а желчные кислоты используются повторно

Синтез триглицеридов в гладком ЭПР

Образование хиломикронов (состоят из липидов и белка, придающего частицам гидрофильность)

Выход хиломикронов из клетки, транспорт по лимфатической системе в венозное русло
Слайд 44

Энтерогепатический цикл желчных кислот 95% солей желчных кислот реабсорбируется кровь в

Энтерогепатический цикл желчных кислот

95% солей желчных кислот реабсорбируется кровь в

дистальном отделе тонкого кишечника, попадают в портальную вену, затем в печень и вновь секретируются с желчью

Суточный цикл желчных кислот

Слайд 45

Водный баланс желудочно-кишечного тракта

Водный баланс желудочно-кишечного тракта

Слайд 46

Всасывание в толстом кишечнике в подвздошную кишку ежедневно попадает ~1.5 л

Всасывание в толстом кишечнике

в подвздошную кишку ежедневно попадает ~1.5 л воды,

выводится около 100 мл
большинство ионов абсорбируется, выводится незначительные кол-ва Na+ и Cl-
Сl- абсорбируется в обмен на секрецию HCO3 – нейтрализация кислых продуктов жизнедеятельности бактерий;
кишечные бактерии синтезируют витамины: K (необходим для свертывания крови), B12, тиамин (В1), рибофлавин (B2), различные газы – СО2, H2S, CH4
Слайд 47

Регуляция аппетита

Регуляция аппетита

Слайд 48

НАСЫЩЕНИЕ ГОЛОД Аркуатное ядро гипоталамуса Глюкоза Поиск и потребление пищи Другие

НАСЫЩЕНИЕ

ГОЛОД

Аркуатное ядро гипоталамуса

Глюкоза

Поиск и потребление пищи

Другие области головного мозга

2

1

1

– Нейроны, активирующиеся при повышении глюкозы крови (при насыщении)
2 - Нейроны, активность которых тормозится при повышении глюкозы (т.е. они активны при недостатке глюкозы)

Регуляция аппетита

Полость 3-го желудочка

Слайд 49

НАСЫЩЕНИЕ ГОЛОД РЕЦЕПТОРЫ РАСТЯЖЕНИЯ ЖЕЛУДКА ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА ЖИРОВАЯ ТКАНЬ ЖЕЛУДОК Аркуатное

НАСЫЩЕНИЕ

ГОЛОД

РЕЦЕПТОРЫ РАСТЯЖЕНИЯ ЖЕЛУДКА

ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА

ЖИРОВАЯ ТКАНЬ

ЖЕЛУДОК

Аркуатное ядро гипоталамуса

Глюкоза

ГРЕЛИН

ЛЕПТИН

ИНСУЛИН

Поиск и

потребление пищи

Другие области головного мозга

2

1

1 – Нейроны, активирующиеся при повышении глюкозы крови (при насыщении)
2 - Нейроны, активность которых тормозится при повышении глюкозы (т.е. они активны при недостатке глюкозы)

Регуляция аппетита

(«голодный»)