Принципы анатомического строения и функционирования системы пищеварения. Этапы пищеварительного процесса в различных отделах ЖКТ

Содержание

Слайд 2

Основные функции желудочно-кишечного тракта Figure 21-1: Processes of the digestive system

Основные функции желудочно-кишечного тракта

Figure 21-1: Processes of the digestive system

Потребление

пищи
переваривание
продвижение по ЖКТ
всасывание
секреция
реабсорбция
удаление непереваренных остатков
Слайд 3

Слайд 4

Основные части желудочно-кишечного тракта и их функция Ротовая полость(язык, зубы, три

Основные части желудочно-кишечного тракта и их функция

Ротовая полость(язык, зубы, три пары

слюнных желез) и глотка (формирование пищевого комка + НАЧАЛО ПЕРЕВАРИВАНИЯ УГЛЕВОДОВ)
Пищевод (скелетная мышца + гладкая мышца – транспортировка пищевого комка)
Желудок (накопительная ф-ция и переваривание)
Фундальная часть
тело
антральная часть
пилорическая часть (лимитирует скорость продвижения пищевого комка или химуса)
Тонкий кишечник (функции: переваривание, транспортировка, всасывание)
Толстый кишечник (транспортировка, всасывание, реабсорбция, формирование и выведение остатков пищи)
Слайд 5

Слюнные железы Околоушные железы Подчелюстные железы Подъязычные железы Протоки всех желез

Слюнные железы

Околоушные железы
Подчелюстные железы
Подъязычные железы
Протоки всех желез имеют выход в ротовую

полость

Ротовая полость (язык, зубы, три пары слюнных желез) и глотка (формирование пищевого комка + НАЧАЛО ПЕРЕВАРИВАНИЯ УГЛЕВОДОВ)

Зубы и язык осуществляют мехоническое измельчение пищи и формирование пищевого комка

Слайд 6

Секрет слюнных желез Околоушные железы Прозрачный вода, серозная жидкость амилаза Подчелюсные

Секрет слюнных желез

Околоушные железы
Прозрачный
вода, серозная жидкость
амилаза

Подчелюсные железы
Серозная жидкость

муцин

Подъязычные железы
муцин
высокая вязкость

17-15

Слайд 7

Основные функции слюны: 1.Смачивание измельченной пищи и подготовка пищевого комка к

Основные функции слюны:
1.Смачивание измельченной пищи и подготовка пищевого комка к проглатыванию
2.Начальный

гидролиз углеводов амилазой слюны
3.Нейтрализация соляной кислоты, которая может забрасываться из желудка в пищевод
Слайд 8

Клеточная структура слюнных желез Клетки собраны в кластеры Серозные клетки секретируют

Клеточная структура слюнных желез

Клетки собраны в кластеры
Серозные клетки секретируют водную составляющую

слюны
Мукоидные клетки секретируют вязкую или слизистую часть слюны – муцин (гликопротеид).
Слайд 9

Ацинарные клетки осуществляют продукцию фермента амилазы; Обкладочные клетки продуцируют бикарбанат;

Ацинарные клетки осуществляют продукцию фермента амилазы; Обкладочные клетки продуцируют бикарбанат;

Слайд 10

Состав слюны: Альфа-амилаза, муцин, бикорбанат, RNA-каза, DNA-аза, пероксидаза, колликреин и т.д.

Состав слюны:
Альфа-амилаза, муцин, бикорбанат, RNA-каза, DNA-аза, пероксидаза, колликреин и т.д.

- объем 1,5 литра в день.
Значение рН – в отсутствие еды или мысли о ней –(6 – 7); во время еды – (7-8)
Слайд 11

Химия переваривания: углеводы Углеводы пищи: растительного и животного происхождения - крахмал,

Химия переваривания: углеводы

Углеводы пищи: растительного и животного происхождения - крахмал, целлюлоза,

амилопектин, гликоген, сахароза, лактоза, глюкоза, фруктоза
Ферменты, осуществляющие гидролиз углеводов
Амилаза – слюны и панкреатического сока и ферменты пристеночного пищеварения.
Слайд 12

Автономная нервная система Симпатическая часть АНС: медиатор -норадреналин Gut secretions (+)

Автономная нервная система

Симпатическая часть АНС: медиатор -норадреналин

Gut secretions (+) e.g acid,

enzymes & electrolytes

Spinal cord

Pons/ medulla

Mid brain

Gut sphincters (-) reflex relaxation

Pancreas (+) exocrine & endocrine secretion

ACTION

Rectum (+) defaecation

ACTION

Gut wall (+) increased motility and tone

adrenaline

EFFECTS

EFFECTS

Salivary glands (+) secretion of saliva

X

IX

VII

Cranial
nerves

Парасимпатическая часть АНС: медиатор - ацетилхолин (Ach)

β (+) secretion of saliva слюнные железы

α (+) vasoconstriction gut blood
β2 (-) vasodilation vessels

β1/2 (-) decrease motility gut wall,
α (+) contraction sphincters

(+) secretion

Adrenal medulla

Слайд 13

Регуляция секреции амилазы

Регуляция секреции амилазы

Слайд 14

Глотательный рефлекс Figure 21-13: The swallowing reflex 1 фаза – произвольная

Глотательный рефлекс

Figure 21-13: The swallowing reflex

1 фаза – произвольная
2 фаза –

быстрая непроизвольная, длительностью менее 1 с, происходит с рефлекторным торможением дыхания
3 фаза – медленная непроизвольная, длиться 5-10 с, осуществляется перистальтическими движениями стенки пищевода и перепадом давления
Слайд 15

. Normal Barium Swallow Механизм продвижения пищевого комка по пищеводу


.

Normal Barium Swallow

Механизм продвижения пищевого комка по пищеводу

Слайд 16

(in primates) Vagal Inhibitory Fibers Vagal Excitatory Fibers Pressure in LES

(in primates)

Vagal Inhibitory Fibers

Vagal Excitatory Fibers

Pressure in LES

Механизм продвижения пищевого комка

по пищеводу

Регуляция открытия нижнего сфинктора пищевода

Слайд 17

Слайд 18

LES Фундальная часть желудка: 1.нет электрической активности гладких мышц стенки желудка

LES

Фундальная часть желудка:
1.нет электрической активности гладких мышц стенки желудка
2.Медленные тонические

сокращения
3.Основная функция -накопительная

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

Слайд 19

Перестальтическое продвижение пищевого комка от фундальной части к антральной части желудка Механическая активность Электрическая активность

Перестальтическое продвижение пищевого комка от фундальной части к антральной части желудка

Механическая

активность

Электрическая активность

Слайд 20

пропульсивно- ретропульсивное перемещение химуса в антральной части желудка “качество” пищи регулирует

пропульсивно- ретропульсивное перемещение химуса в антральной части желудка

“качество” пищи регулирует

скорость опустошения желудка

Механизм эвакуации химуса из желудка -

Слайд 21

Figure 21-15: The mucus-bicarbonate barrier of the gastric mucosa

Figure 21-15: The mucus-bicarbonate barrier of the gastric mucosa

Слайд 22

Поверхностные эпителиальные клетки – протективная Proliferating cells Париетальные клетки (обкладочные) -

Поверхностные эпителиальные клетки – протективная

Proliferating cells

Париетальные клетки (обкладочные) -
секреция

соляной кислоты и интризинк -фактора (у человека)

Чиф (главные) клетки – секреция пепсиногена

Энтерохромаффин-подобные клетки (ECL) – секреция гистамина

Клеточная структура железы желудка

H+

Gland lumen

Слайд 23

Мукоидные клетки (муцин) Париетальные клетки клетки (обкладочные) (HCl) Чиф (главные) (пепсиноген)

Мукоидные клетки (муцин)
Париетальные клетки клетки (обкладочные) (HCl)
Чиф (главные) (пепсиноген)

G-клетки (гастрин)
D-клетки (соматостатин)
Энтерохромаффинподобные

клетки (ECL) (гистамин)

Экзокринные клетки

Эндокринные клетки

Секреция в проток железы и желудка

Секреция в межклеточое пространство или кровоток

Слайд 24

(HCl)-секретирующие париентальные или главные клетки Клетки в покое Активные клетки

(HCl)-секретирующие париентальные или
главные клетки

Клетки в покое

Активные клетки

Слайд 25

Гастрин (G клетки) гистамин Parietal cell Энтерохромаффиные клетки Chief cell D-cell

Гастрин (G клетки)

гистамин

Parietal cell

Энтерохромаффиные клетки

Chief cell

D-cell

соматостатин

-

+

noradrenaline,
CCK, VIP & CGRP

Ach

H+

-

+

+

Gland lumen

+

Регуляция секреции соляной кислоты

Нервная регуляция

Паракринная регуляция

Гуморальная регуляция

Слайд 26

G-cell GASTRIN circulation Gastrin releasing peptide (GRP) somatostatin Функция G-клеток Protein/peptides/

G-cell

GASTRIN

circulation

Gastrin
releasing
peptide
(GRP)

somatostatin

Функция G-клеток

Protein/peptides/ amino acids

+

+

+

-

D-cell

H+

Stomach (antrum) lumen

Stomach body

(corpus):
ECL cell/
parietal cell
Слайд 27

Слайд 28

Основные функции желудочной фазы Накопительная Ферментативный гидролиз белков и частично жиров,

Основные функции желудочной фазы

Накопительная
Ферментативный гидролиз белков и частично жиров, образование химуса
HCl

– parietal cells (защитная роль –нейтролизация бактерий & денатурация белков)
Lipase – chief cells (главные клетки)
Pepsinogen – chief cells (главные клетки)
Защита слизистой путем выделения бикорбаната и муцина.
Слайд 29

Химия пищеварения: белки Белки (среднее потребление –0,5-0,7 г/день/кг веса → ферментативный

Химия пищеварения: белки

Белки (среднее потребление –0,5-0,7 г/день/кг веса → ферментативный гидролиз

→ аминокислоты
Ферменты:
эндопептидазы (гидролиз пептидной связи между аминокислотами)
экзопептидазы (гидролиз аминокислоты с N(aminopeptidase), or C - конца (carboxypeptidase)

Figure 21-7: Endopeptidases and exopeptidases

Слайд 30

Факторы, определяющие скорость перехода химуса из желудка в 12-перстную кишку: 1.скорость

Факторы, определяющие скорость перехода химуса из желудка в 12-перстную кишку:
1.скорость опорожнения

желудка
2.скорость секреции панкреатического сока
3.скорость опорожнения желчного пузыря
4.скорость транспорта по тонкому кишечнику (кишечная перестальтика)
Слайд 31

Основные части кишечника и их функция Тонкий кишечник (переваривание + всасывание)

Основные части кишечника и их функция

Тонкий кишечник (переваривание + всасывание)
Двеннадцатиперстная

кишка (25cm)
Тощая кишка
Подвздошная кишка
Поджелудочная железа
Печень
Толстый кишечник (пропускает 1.5L химуса в день – всасывание и абсорбция)
Ободочная кишка (образование фекалий)
Прямая кишка
Анус (произвольно контролируемый сфинктер – выведение непереваренных остатков)
Слайд 32

Гистология кишечной стенки Стенка тонкого кишечника, так же как и желудка

Гистология кишечной стенки

Стенка тонкого кишечника, так же как и желудка

состоит из 4 слоев:
Слизистая оболочка (внутренний слой)
Эпителиальный слой (содержит желудочные железы , в случае кишечника – щеточную кайму и крипты)
Соединительнотканный слой (lamina propria)
Мышечный слой (внутренний -muscularis mucosae)
Подслизистый слой (средний)
Мышечный слой (наружный слой)
Серозная оболочка
Слайд 33

Слайд 34

Функциональное значение выделения слизи для ЖКТ Продуцируется специализированными экзокринными клетками Слизистые

Функциональное значение выделения слизи для ЖКТ

Продуцируется специализированными экзокринными клетками
Слизистые клетки желудка
Goblet

клетки кишечника
Вязкий секрет
гликопротеины =муцин
Функция – образование защитного слоя слизистой – смазывающий, скользящий эффекты
Выделение слизи контролируется нервной системой, нейропептидами энтеральной системы, цитокинами иммуных клеток
При воспалении ЖКТ – секреция слизи возрастает
Слайд 35

Типы перистальтических сокращений стенки ЖКТ Figure 21-4: Contractions in the GI

Типы перистальтических сокращений стенки ЖКТ

Figure 21-4: Contractions in the GI tract

Тонический–

минуты, часы
Фазический – секунды
Перистальтическое пропульсивное – продвижение химуса по ЖКТ
Сегментарное – перемешивание

Тип сократительной активности гладких мышц

Типы сокращений стенки ЖКТ

Слайд 36

Автономная нервная система Симпатическая часть АНС: медиатор -норадреналин Gut secretions (+)

Автономная нервная система

Симпатическая часть АНС: медиатор -норадреналин

Gut secretions (+) e.g acid,

enzymes & electrolytes

Spinal cord

Pons/ medulla

Mid brain

Gut sphincters (-) reflex relaxation

Pancreas (+) exocrine & endocrine secretion

ACTION

Rectum (+) defaecation

ACTION

Gut wall (+) increased motility and tone

adrenaline

EFFECTS

EFFECTS

Salivary glands (+) secretion of saliva

X

IX

VII

Cranial
nerves

Парасимпатическая часть АНС: медиатор - ацетилхолин (Ach)

β (+) secretion of saliva слюнные железы

α (+) vasoconstriction gut blood
β2 (-) vasodilation vessels

β1/2 (-) decrease motility gut wall,
α (+) contraction sphincters

(+) secretion

Adrenal medulla

Слайд 37

Parasympathetic nerves Submucosal Plexus Myenteric Plexus Энтеральная нервная система Двойная иннервация

Parasympathetic nerves

Submucosal Plexus

Myenteric Plexus

Энтеральная нервная система

Двойная иннервация со

стороны ВНС

медиаторы

ацетилхолин

норадреналин

Слайд 38

Энтеральная нервная система Deep muscular plexus Submucosal artery Muscularis mucosa Submucosal

Энтеральная нервная система

Deep
muscular
plexus

Submucosal
artery

Muscularis mucosa

Submucosal
plexus

MUCOSA

Myenteric plexus

Longitudinal
muscle

Circular
muscle

Слайд 39

Рефлексы в желудочно-кищечном тракте Афферентная часть дуги рефлекса(afferent neurons) Эфферентная часть

Рефлексы в желудочно-кищечном тракте

Афферентная часть дуги рефлекса(afferent neurons)

Эфферентная часть дуги рефлекса(efferent

neurons)

вегетативные рефлексы
ваго-вагальный рефлекс-контроль мышечного тонуса
Боль
дискомфорт, тошнота
цито-протективные эффекты
рефлекторный контроль кровотока

“Цефалическая фаза”
через мысль, запах, вкус стимулирует выделение H+
вегетативные рефлексы
ваго-вагальные рефлексы контролируют мышечный тонус

Слайд 40

Вегетативный рефлекс Может возбуждаться как внутри так и вне ЖКТ Рефлексы

Вегетативный рефлекс
Может возбуждаться как внутри так и вне ЖКТ
Рефлексы с

других систем – либо болевые, либо эмоциональные
Энтеральный рефлекс
Подслизистые ганглии & myenteric ганглии
Сокращение, секреция
ЖКТ белки
Действуют как гормоны или паракрино (локально)
ЖКТ рефлексы

Регуляция пищеварения:вегетативная и энтеральная нервная система, локальный контроль

Слайд 41

Двеннадцатиперстная кишка

Двеннадцатиперстная кишка

Слайд 42

Определяет скорость опорожнения желудка и силу сокращений его гладких мышц (рефлекторно);

Определяет скорость опорожнения желудка и силу сокращений его гладких мышц (рефлекторно);
Нейтрализация

рН, выделение желчи & ферментов;
Секреция панкреатического сока;
Придвижение химуса в сторону тонкого кишечника;

Особенности пищеварения в двеннадцатиперстной кишке

Слайд 43

Печень Детоксикация/удаление: алкоголя, лекарственных средств и других веществ Синтез гликогена витаминов

Печень

Детоксикация/удаление:
алкоголя, лекарственных средств и других веществ
Синтез
гликогена
витаминов (A, D, E, K)
Fe и

других ионов
холестерина
Активация витамина D
- Фагоцитоз
Слайд 44

Секреция и продукция желчи. Желчь продуцируется гепатоцитами Компонентами желчи являютя: Соли

Секреция и продукция желчи.

Желчь продуцируется гепатоцитами
Компонентами желчи являютя:
Соли желчных кислот (=

стероиды + аминокислоты) Детергенты, способные реагировать с водой и липидами путем образования водорастворимых жирных частиц
Желчные пигменты (результат деградации гемоглобина)
Холестерин
- Желчь концентрируется и депонируется в желчном пузыре и освобождается из него при сокращении
- Освобождение желчи стимулируется вагусом , секретином и холецистокинином
Слайд 45

Процесс эмульгирования жиров и жирорастворимых витаминов (А, D, Е, К) желчью Figure 21-23: Bile salts

Процесс эмульгирования жиров и жирорастворимых витаминов (А, D, Е, К) желчью

Figure

21-23: Bile salts
Слайд 46

Поджелудочная железа - Trypsinogen ? trypsin (enterokinase from duodenum). - Chymotrypsinogen

Поджелудочная железа
- Trypsinogen ? trypsin (enterokinase from duodenum). - Chymotrypsinogen and

carboxypeptidase ? chymotrypsin and active carboxypeptidase).
Step 1 of protein digestion
- Pancreatic amylase Step 1 carbohydrate digestion
Pancreatic lipase step 1 lipid digestion
- Bicarbonates ions from the pancreatic juice help neutralize the acidity of the chyme.
Слайд 47

Строение эпителия тонкого кишечника (щеточная кайма) Ворсинки и микроворсинки Лимфатические сосуды

Строение эпителия тонкого кишечника (щеточная кайма)

Ворсинки и микроворсинки
Лимфатические сосуды
Артериальные и венозные

сосуды
Связь с портальной системой печени
Хиломикроны (смесь жиров с холестерином)
Слайд 48

С пищей в организм поступают в основном триглицериды. В небольшом количестве

С пищей в организм поступают в основном триглицериды. В небольшом количестве

– фосфолипиды и холестерин.
Небольшое количество жиров, растворенных в масле подвергаются действию желудочной липазы и всасываются в желудке.
Большему количеству жировых частиц для ферментативной деградации, транспортировки и всасывания необходима эммульгирование желчью.
Ферменты: липазы, колипазы&фосфолипазы
Триглицериды → моноглицериды & свободные жирные кислоты
Свободный холестерин, потребляемый с пищей – всасывается прямым путем

Химия пищеварения: жиры

Слайд 49

Химия пищеварения: жиры Figure 21-8: Fat digestion

Химия пищеварения: жиры

Figure 21-8: Fat digestion

Слайд 50

Слайд 51

Химия пищеварения: углеводы Figure 21-6: Carbohydrate digestion

Химия пищеварения: углеводы

Figure 21-6: Carbohydrate digestion

Слайд 52

Кишечная фаза деградации и всасывания углеводов Гидролиз до простых сахаров Всасывание/

Кишечная фаза деградации и всасывания углеводов

Гидролиз до простых сахаров
Всасывание/ транспорт
Na+/ глюкоза

или галактоза симпорт (апикальная мембрана)
фруктоза транспортируется GLUT5 (апикальная и базолатеральная мембраны)
Транспорт глюкозы через базолатеральную мембрану транспортером GLUT2 в капилляр
Слайд 53

Гидролиз до три- дипептидов и аминокислот; Мембранный транспорт: H+, Na+ котранспорт

Гидролиз до три- дипептидов и аминокислот;
Мембранный транспорт: H+, Na+ котранспорт (транспортеры

САТ1, САТ2) и трансцитоз через энтероцит, а затем в капилляр;

Кишечная фаза деградации и всасывания белков

Слайд 54

Обмен ионов и воды в ЖКТ ионы: H+, K+, Na+, HCO3-,

Обмен ионов и воды в ЖКТ

ионы: H+, K+, Na+, HCO3-, Cl-


Поступают из интестициальной жидкости в просвет ЖКТ через апикальную и базолатеральную мембраны эпителия
Вода следует по осмотическому градиенту
Транспортеры:
Na+/K+ ATPase
H+/K+ ATPase
Na+/K+/2Cl- симпорт,
Cl-/HCO3- антипорт
Ионные каналы
Na+, K+, Cl- каналы

- сопровождает диффузию

-активный транспорт

Слайд 55

Обмен жидкости в ЖКТ: общий – 9 литров из них 5

Обмен жидкости в ЖКТ: общий – 9 литров из них 5

литров из тканей и 2 литра p/os

Figure 21-5: Daily mass balance in the digestive system

Слюнные железы
Поджелудочная
железа
Эпителиальные клетки ЖКТ
печень
вода
ферменты
муцин
ионы: H+, K+, Na+
HCO3-, Cl-
Печеночные продукты

Экзокринные железы

Слайд 56

Всасывание в толстом кишечнике Figure 21-28: NaCl reabsorption by colonocytes Aldosterone!!

Всасывание в толстом кишечнике

Figure 21-28: NaCl reabsorption by colonocytes

Aldosterone!!

Слайд 57

Секреция ионов в толстом кишечнике Figure 21-29: NaCl secretion by colonic crypt cells

Секреция ионов в толстом кишечнике

Figure 21-29: NaCl secretion by colonic crypt

cells
Слайд 58

Бактериальное ферментирование Всасывание и секреция ионов Реабсорбция воды ≈1.4 L/день Дефекационный

Бактериальное ферментирование
Всасывание и секреция ионов
Реабсорбция воды ≈1.4 L/день
Дефекационный рефлекс и

вывод фекальных масс

Основные функции толстого кишечника