2. Стислі відомості про анатомію та фізіологію основних систем організму.

1. Нейрогуморальна сис регуляції в процесі життєдіяльності. Значення харчових речовин для функції нейрогуморальної системи.

Рефлекс та рефлекторна дуга. Основою діяльності нервової системи є рефлекс — відповідна реакція організму на дію певного подразника. Для здійснення рефлекторного акту необхідно не менше двох нейронів: чутливий нейрон з рецептором, що сприймає подразник, та з’єднаний

з ним за допомогою синапсу руховий нейрон, який закінчується на будь-якому відповідному органі, здатному реагувати на дію цього подразника (наприклад м’язі).

Такий ланцюг називають рефлекторною дугою. У більшості рефлекторних дуг між цими двома нейронами розташований ще один або декілька так званих вставних нейронів (рис. 1.5).

Рецептори, які сприймають сигнали, диференційовані і чутливі лише до визначених подразників. Так, у шкірі знаходяться терморецептори, які сприймають холод та тепло, тактильні — реагують на дотик. Барорецептори реагують на зміну кров’яного тиску. У стінках кровоносних судин розташовані хеморецептори, які визначають зміни хімічного складу крові. У слизовій оболонці язика знаходяться смакові сосочки — смакові рецептори, які сприймають дії, що викликає їжа (гіркота, солодкість тощо). Найскладнішими рецепторами є зорові, які сконцентровані в органі зору, та слухові.

Шляхи, якими нервові імпульси від рецепторів йдуть до мозку, називають доцентровими, зростаючими, або аферентними. Перетворені в головному або спинному мозку сигнали надходять до тканин та органів відцентровими, низхідними, або еферентними, нервовими шляхами. Із виконавчого органу назад до центру надходить інформація про здійснення реакції.

У рефлекторних реакціях беруть участь не тільки нервові сигнали, але й (крім ацетилхоліну та норадреналіну) серотонін, у-аміно-масляна кислота, дофамін, деякі нейропептиди та інші спеціалізовані хімічні структури.

Вперше уявлення про рефлекторний характер діяльності вищих відділів головного мозку було обґрунтовано основоположником російської школи фізіології І-М. Сеченовим. У подальшому ця ідея розвивалася в наукових працях І. П. Павлова. Сукупність рефлекторних реакцій, які відбуваються в організмі, за І. П.Павловим, розподіляють на дві основні групи — безумовні та умовні рефлекси.

Безумовні рефлекси — це постійні, природжені реакції організму, які передаються у спадок і були набуті в процесі тривалого еволюційного розвитку тваринного світу. Складні природжені рефлекси мають назву інстинктів. Основними безумовними рефлексами е смоктальний, харчові, захисні та статеві. Вони утворюються як реакція на сигнали, які безпосередньо діють на відповідні рецептори. Безумовні рефлекси утворюються на рівні спинного мозку та мозкового стовбура, їх кількість невелика, вони забезпечують пристосувальні реакції організму. Наприклад, під час подразнення рецепторів слизової оболонки дихальних шляхів слизом, пилом виникає кашльовий рефлекс, Дотик до червоного окреслення губ та шкіри навколо рота викликає смоктальний рефлекс. Безумовні рефлекси мають особливо важливе значення в перші місяці життя дитини, бо сприяють її виживанню. У недоношених дітей ці рефлекси послаблені. Безумовні рефлекси мають велике значення для регуляції вегетативних функцій (кровообіг, дихання, травлення, обмін речовин, виділення, терморегуляція та ін.), але їх недостатньо для того, щоб забезпечити тонке пристосування організму до умов навколишнього середовища, які постійно змінюються, Безумовні рефлекси регулює кора головного мозку (наприклад, людина може, до певної міри, затримувати кашель, сечовиділення, дефекацію та ін.).

Формування умовних рефлексів відбувається в процесі індивідуального життя кожного організму на основі “життєвого досвіду”. Вони сприяють пристосуванню тварин і людини до умов зовнішнього середовища, що змінюються. Утворення цього виду рефлексів здійснюється у відповідь на дію різних факторів. Умовні рефлекси виникають на основі безумовних. Для цього необхідне поєднання у часі будь-яких змін навколишнього середовища або внутрішнього стану організму, сприйнятого корою півкуль, із здійсненням того чи іншого безумовного рефлексу, причому початок дії умовного подразника повинен трохи випереджати початок безумовного подразнення (І. П.Павлов).

Яскравим прикладом формування умовного рефлексу є відомий дослід І. П.Павлова: вмикання лампочки багаторазово поєднувалося з годуванням собаки. Через деякий час вмикання лампочки викликало таке ж слиновиділення, як і дія безпосереднього подразника — корму. Світло лампочки сприймається зоровими рецепторами очей та передається по доцентрових нервах до зорового центру. На цій ділянці кори виникає осередок збудження. Під дією їжі подразнюються смакові рецептори слизової оболонки язика та інших відділів ротової порожнини. Відцентровими нервами збудження передається на відповідну ділянку кори — харчовий центр, який також переходить у збуджений стан. Унаслідок поширення збудження обох центрів у корі головного мозку між ними формується зв’язок, тому вмикання лампочки без підживлювання кормом викликає слиновиділення, як і при вживані їжі.

Цей зв’язок є тимчасовим, бо якщо довгий час не поєднувати вмикання лампочки з дією харчового подразника, умовний рефлекс згасає. Чим різноманітніше та більш численне поєднання умовних та безумовних подразників, тим більша кількість умовних рефлексів формується і тим більш тонке та повніше пристосування організму до умов навколишнього середовища.

За біологічним значенням усю сукупність безумовних та утворених на їх основі умовних рефлексів поділяють на харчові, оборонні, статеві, статокінетичні, моторні,

Орієнтаційні, ті, що підтримують гомеостаз, та ін. У формуванні умовних рефлексів у людини беруть участь як самі подразники, так і слова, що їх визначають. Безпосередньо діючі подразники І. П.Павлов назвав першою сигнальною системою, а діяльність кори головного мозку, яка пов’язана з мовними позначеннями подразників, — другою сигнальною системою, причому, саме вона є тією особливістю, що відрізняє людину від тварини.

Вплив на організм людини другої сигнальної системи часом більш значний, ніж безпосередня дія подразників. Слово може лікувати чи калічити, в медицині є навіть спеціальний термін — ятрогенні хвороби (від грецьк. ятрос — лікар), тобто викликані необережним висловленням лікаря. Грубе слово, окрик можуть бути причиною небажаних змін в організмі, що слід враховувати всім людям, особливо керівникам. Створення в колективі сприятливих психологічних умов, вміле використання слова як могутнього подразника нервової системи сприяє творчому розвитку людей, досягненню високих виробничих показників, працездатності та збереженню здоров’я.

Великий внесок у розкриття фізіологічних механізмів пристосувальної діяльності організму зробив академік П. К.Анохін. Він виявив існування функціональних систем, які виникають в організмі у відповідь на дію подразників. При цьому в реакцію вступає ряд органів, що забезпечує найбільш досконалу пристосованість організму до певних умов існування. П. К.Анохін уперше показав значення результату реакції як регулюючого фактора, наслідком дії якого може бути утворення так званих випереджуючих умовних рефлексів. Наприклад, ще до приходу весни, наприкінці зими, починають змінюватися кров’яний тиск, діяльність серця та інші фізіологічні процеси, направлені на пристосування організму до зміни температури, освітленості, сонячної інсоляції тощо. Специфічні функціональні системи обумовлюють пошук, вибір та приймання їжі, підготовку шлунково-кишкового тракту до її перетравлювання тощо. Завершальна стадія обробки їжі та асиміляція харчових речовин пов’язані зі зворотною дією харчових речовин на центральні нервові структури.

2. Сис травлення. Її роль, будова, функції. Залежність кількості та складу шлункового соку від виду їжі. Значення кишкового соку у процесі травлення їжі. Процеси травлення їжі. Засвоєння їжі.

Їжа, яка є для організму джерелом енергії та пластичних ресурсів, надходить із зовнішнього середовища у вигляді продовольчої сировини або продуктів, що піддавалися технологічній обробці. Вони містять безліч харчових речовин, у тому числі складних, а також нехарчові сполуки та сторонні домішки, які мають специфічні видові 1 характеристики тих рослин та тварин, від яких вони походять.

У процесі еволюції організм людини та інших вищих тварин виробив різноманітні механізми захисту від чужорідної генетичної інформації. Цьому сприяє і процес перетравлювання (тобто шлях гідролізу макромолекул у травному каналі, наявність нуклеаз у сироватці крові, плазматичні мембрани в клітинах, внутрішньоклітинні ферменти, які руйнують чужу генетичну інформацію та ін.). ( Відбір та добування з їжі необхідних для організму речовин та ‘ перетворення їх у форму, доступну для засвоєння тканинами, здійснюється травною системою. В результаті її діяльності їжа піддається травленню, тобто таким фізичним, фізико-хімічним та хімічним змінам, які призводять до утворення із полімерів (високомолекулярних сполук) мономерів, тобто низькомолекулярних сполук, що усмоктуються в кров або лімфу. Ці рідини транспортують продукти гідролізу харчових речовин в усі тканини, де з них синтезуються специфічні для організму сполуки та вивільняється енергія.

Таким чином, сис травлення здійснює початковий етап обміну речовин між зовнішнім та внутрішнім середовищами організму. Сучасні уявлення про функції системи травлення сформувалися на основі класичних досліджень І. П.Павлова і набули розвитку у роботах його учнів та послідовників.

До складу системи травлення входять травний канал, підшлункова залоза та печінка.

Травний канал (тракт) починається ротовою порожниною та закінчується отвором прямої кишки — анальним отвором.

Усередині травний канал вистелений слизовою оболонкою, яка утворює складки, що значно збільшує її поверхню. Слизова оболонка захищає внутрішнє середовище організму від проникнення ззовні різних речовин, мікроорганізмів, дії сторонніх факторів. Окремі види спеціалізованих залозистих клітин, розташованих у слизовій оболонці, синтезують травні соки, гідролітичні ферменти, соляну кислоту, слиз.

Під слизовою оболонкою знаходяться м’язові прошарки, які забезпечують рухову (моторну) функцію органів травлення.

Внутрішній м’язовий прошарок — кільцевий. При його скороченні звужуються отвори стравоходу, шлунка або кишок. Зовнішній прошарок — поздовжній — розширює ці отвори.

Зовнішня (серозна) оболонка травної системи побудована із сполучної тканини і виконує захисну роль.

На усьому шляху проходження їжі розташовані численні чутливі сприймаючі нервові утворення (рецептори), які передають інформацію про якість їжі до харчового центру, що розташований у ЦНС. У ньому відбуваються детальний аналіз сигналів та трансформація їх в еферентні (відцентрові) імпульси до відповідних ділянок травного тракту, в яких здійснюється цей етап травлення або всмоктування харчових речовин.

У стінках травного тракту знаходяться скупчення нервових клітин, які регулюють його функції значною мірою автономно, оскільки не завжди сигнали з органів травлення доходять до вищих відділів центральної нервової системи. Важливу роль у регуляції функції системи травлення відіграють гормони, які утворюються в стінках шлунково-кишкового тракту — інтестинальні гормони;

Багато з них дублюють дію гормонів, що секретуються ендокринними залозами. Інтестинальні гормони разом з нервовою системою зумовлюють точну пристосованість процесів травлення до сигналів із зовнішнього та внутрішнього середовища.

Початковий відділ травного тракту — ротова порожнина — переходить у глотку, з якої їжа надходить до стравоходу, що впадає у шлунок. Шлунок з’єднаний з тонким кишечником, верхня частина якого називається дванадцятипалою кишкою. До неї по протоках надходять сік підшлункової залози та жовч із печінки та жовчного міхура.

У ділянках тонких кишок, що розташовані нижче, закінчується розщеплення харчових речовин у засвоювані сполуки, які всмоктуються у кров або лімфу. Все, що не перетравилося або не встигло усмоктатися, переходить до товстого кишечнику, де підлягає глибокому розпаду під впливом ферментів, мікроорганізмів з утворенням ряду токсичних речовин. У здоровому організмі ці сполуки майже не потрапляють у внутрішнє середовище, а виділяються назовні через пряму кишку.

Кров, яка відходить від шлунково-кишкового тракту, потрапляє через ворітну вену до печінки. Тут ворітна вена розгалужується на найдрібнішу мережу капілярів, що обплітають кожну клітину печінки, завдяки чому всі речовини, які всмокталися зі шлунково-кишкового тракту, піддаються “біохімічному контролю” — частина речовин затримується (надлишок моносахаридів у вигляді глікогену), більшість токсичних — знешкоджується. Отже, кров, яка відтікає від печінки, має вже інший склад, ніж та, що надійшла до неї зі шлунково-кишкового тракту.

Органами ротової порожнини є язик, зуби, слинні залози. Функцію цього відділу травного тракту виконують також м’язи щік.

У ротовій порожнині відбувається оцінка смаку, консистенції і температури їжі та підготовка її до травлення в наступних відділах травного тракту. Гідроліз крохмалю також починається у ротовій порожнині.

Язик. Це орган смаку, який першим аналізує органолептичні якості їжі. Він бере участь в акті жування, перемішування їжі, у формуванні з неї слизової грудки та пересуванні її до глотки. Язик є також органом мови. Розрізняють кінчик язика, тіло та корінь.

Ззовні він покритий слизовою оболонкою, що має смакові сосочки, у товщі яких розміщені смакові рецептори. Вони є периферійною частиною складного нервового утворення — смакового аналізатора.

Імпульси, які виникають у рецепторних клітинах, під впливом смакових речовин передаються до відповідних центрів кори головного мозку (центру смакових аналізаторів) по доцентрових (аферентних) нервах. Їх подразнення як смакове відчуття сприймаються нервовими кінцівками язика лише у тому випадку, коли речовина розчинена у слині. Солодке та солоне відчувається, в основному, кінчиком язика, гірке — коренем, кисле — середньою, боковими і навіть нижньою поверхнями.

Оцінку якості їжі виконує також орган нюху.

Інтенсивність смакових відчуттів значною мірою залежить від концентрації речовини, температури та консистенції їжі, віку людини, статі, стану здоров’я.

Найменш чутливе сприйняття смакових якостей їжі рано-вранці, увечері (з 19 до 21 год) воно посилюється. Це пояснюється біологічним ритмом виділення гормонів кори надниркових залоз, які беруть участь у регуляції відчуття смаку. Враховуючи таку особливість рецепторів язика, слід уводити до меню сніданків страви, які містять речовини, що збуджують смакові рецептори (закуски, салати, кислі овочі, фрукти).

Від початку смакового подразнення до виникнення смакового відчуття проходить певний час — прихований період смакового відчуття. Його тривалість для окремих видів смаку різна: найбільша — для гіркого, найкоротша — для солоного.

При тривалому контакті смакової речовини зі смаковими сосочками відчуття смаку з часом зменшується, а потім зовсім зникає, тобто виникає смакова адаптація. При приготуванні їжі слід враховувати той факт, що людина відрізняє різні солодкі речовини за ступенем солодкості. Так, 20%-ний розчин сахарози має максимально солодкий смак, і подальше підвищення вмісту цукру в страві чи напої не збільшує інтенсивності відчуття солодкого.

Оптимальна температура, за якої найсильніше виявляється смак гарячих страв та напоїв, складає 35—40 °С. Різноманітна гармонійно підібрана смакова гама їжі може викликати у людини відчуття задоволення, насолоди, добре впливає на настрій. Одноманітна їжа обумовлює гальмування нервових механізмів, які раніше збуджувалися її смаком та ароматом.

Для відчуття запаху необхідно, щоб пахуча речовина розчинилась у водянистій слизовій рідині і досягла сенсорних клітин, розташованих у слизовій оболонці носа. Молекули пахучої рідини вступають у взаємодію з рецепторними молекулами мембран цих клітин. Сенсорні клітини поступово тоншають і переходять у нервові волокна, які збираються у нервові пучки, формуючи нюховий нерв, через який здійснюється зв’язок з центральною нервовою системою, де розташовані відповідні нервові центри.

Людина не відчуває запаху при низьких концентраціях пахучих речовин. Відчуття запаху зростає пропорційно їх концентрації.

Гармонійне поєднання смаку та запаху створює апетитність їжі. Смак і нюх мають велике значення як аналізатори якості продуктів харчування.

Інформація, яка надійшла з рецепторів язика до харчового центру ЦНС, трансформується там у сигнали, які стимулюють виділення, сприяє розвитку карієсу зубів. Ця хвороба виникає і під час вживання страв, що містять у собі речовини, які надають їм гострий смак, а також під час різкої зміни гарячої та холодної їжі, що призводить до утворення мікротріщин емалі зубів. Уведення до раціону зеленої цибулі, часнику, інших рослинних продуктів, багатих клітковиною та бактерицидними сполуками, попереджує карієс зубів.

Аскорбінова кислота та вітамін Р необхідні для нормального обміну речовин у навколозубних тканинах (пародонті), які тримають зуби в щелепах. При недостачі цих нутрієнтів розвивається захворювання — пародонтоз(пародонтит).

Вживання їжі та напоїв, які містять кислоти, прянощів, екстрактивних речовин м’яса, риби, грибів, а також ласощів стимулює функцію слинних залоз. Холодна вода більше посилює секрецію слини, ніж тепла. Гальмується виділення слини при досягненні ситості, а також при вживанні їжі поспіхом, в останньому випадку виникає загроза механічного пошкодження слизової оболонки травного тракту великими шматками їжі. Зменшується секреція слини під впливом їжі з неприємним запахом, смаком, а також умовних сигналів, які раніше поєднувалися з її прийманням. На органи ротової порожнини негативно впливає алкоголь.

Глотка. Сформована в ротовій порожнині харчова грудка переміщується за допомогою язика та м’язів щік у глотку. В її порожнину відкривається також гортань, яка входить до складу дихальних шляхів. Щоб запобігти потраплянню до неї їжі, під час ковтання гортань перекривається хрящовою заслінкою — надгортанником (рис. 2.2). Акт ковтання регулюється нервовою системою. При відвертанні уваги під час їжі або при малій кількості слини, що виділяється, суха, порошкоподібна їжа може частково попадати у дихальні шляхи. У результаті виникає кашльова реакція, яка спрямована на виведення цих частинок.

Стравохід. Із глотки їжа потрапляє до стравоходу. Він являє собою вузьку трубку, яка з’єднує глотку зі шлунком. У нижній частині стравохід забезпечений особливими круговими м’язами (сфінктером), їх скорочення закриває вхід до шлунка. При ковтанні ці м’язи рефлекторно розслаблюються, і харчова грудка надходить до шлунка. Пересування харчової грудки по стравоходу відбувається шляхом поперемінного скорочення та розслаблення його м’язів (перистальтична хвиля).

Стравохід більшою мірою, ніж попередній відділ травного тракту, зазнає впливу складу харчової грудки, її консистенції, температури та ін. При цьому у стравоході відсутній ефект розбавлення слиною, тому він може пошкоджуватися під час систичного вживання дуже гарячої їжі та напоїв, таких приправ, як гірчиця, перець тощо, а також під час ковтання грубих, погано пережованих шматків.

Шлунок являє собою м’язовий мішок, розташований під діафрагмою (рис. 2.3). У ньому розрізняють кардіальний відділ, який знаходиться своєю верхньою частиною поблизу серця. Цей відділ складається з власне кардіального (куди їжа переходить зі стравоходу), дна та тіла. Нижче розташований пілоричний відділ, який закінчується групою м’язів; під час їх скорочення вихід зі шлунка “зачиняється”.

Порожнина шлунка може вміщувати 2 і більше кілограмів їжі та води, тобто цей орган служить для них тимчасовим депо.

У людей, які споживають надмірну кількість їжі та рідини, місткість шлунка може досягти 5—10 кг. Таке розтягнення шлунка призводить до порушення процесу травлення в ньому.

У слизовій оболонці кардіального відділу шлунка розташовано три види секреторних клітин: 1) головні, які продукують протеази у неактивній формі; 2) обкладинкові, які утворюють соляну кислоту; 3) додаткові, які секретують слиз. До складу слизу входять му-копротеїни, які не розщеплюються протеазами шлункового соку та гальмують їх активність. Тому при рясному виділенні слизу м’язові стінки шлунка надійно захищені від самотравлення протеазами шлункового соку.

Слиз шлункового соку також захищає стінки шлунка від шкідливої дії механічних та хімічних подразників. Він бере активну участь у перетравленні їжі шляхом адсорбції ферментів соку та речовин, які стимулюють шлункову секрецію. Завдяки слизу відбувається зв’язування водорозчинних вітамінів, і не виникає інактивація кислого шлункового соку.

Шлунковий сік містить протеолітичні ферменти (пепсин, пепсин В, ренін, хімозин — сичужний фермент), слабоактивну ліпазу, антибактеріальний фактор — лізоцим та соляну кислоту.

За добу у дорослої людини виділяється 2,0—2,5 л шлункового соку, кислотність якого дорівнює 1,5—1,8. Кислотність і склад його залежать від маси і характеру прийнятої їжі.

У шлунку відбувається гідроліз харчових білків пепсином (оптимум рН 1,5—2,5) та гастриксином (оптимум рН 3,0). У порожнині шлунка з неактивного пепсиногену під впливом соляної кислоти утворюється активний пепсин. Соляна кислота полегшує гідроліз білків завдяки денатуруючій дії, а також викликає їх набрякання, що збільшує контакт із ферментами. Під впливом ферментів шлункового соку з білків утворюються пептиди різної молекулярної маси (альбумози та пептони), у тому числі біологічно активні.

Окрім того, звільняються речовини, які містяться в продуктах у зв’язаному з білками стані. Наприклад, під час травлення в шлунку білків сої утворюється пептид,; який викликає зменшення вмісту холестерину в крові.

Соляна кислота має бактерицидний ефект, сприяє утворенню заліза, стимулює діяльність відділів травного тракту, що розташовані нижче, а також секрецію деяких гормонів його стінками, тобто переводить з неактивного стану в активний гормон гастрин, який бере участь у збудженні травних залоз шлунка. Крім того, вона стимулює утворення гормону секретину, який збуджує секрецію підшлункової залози.

Соляна кислота також рефлекторно викликає скорочення пілоричної заслінки, декальцинує і тим самим пом’якшує кістки. Отже, роль соляної кислоти різноманітна, тому порушення її секреції негативно впливають на деякі важливі процеси в організмі.

Крохмаль та мальтоза продовжують перетравлюватися -амілазою та мальтазою слини у кардіальному відділі шлунка протягом близько 30 хвилин, тобто до тих пір, доки харчова грудка повністю не просякне кислим шлунковим соком. Емульговані жири молока, сметани, яєчного жовтка, майонезів розщеплюються шлунковою ліпазою до гліцерину та вищих жирних кислот.

У клітинах, якими викладено шлунок, утворюється білкова фракція (внутрішній фактор Кастла — транскорин), яка необхідна для всмоктування вітаміну В.

Секреція шлункового соку.

Основними подразниками шлункових залоз є їжа та умовні сигнали, які раніше поєднувалися з її прийманням. Розрізняють три послідовні фази секреції шлункового соку.

1. Мозкова фаза. І. П.Павлов виділяв в ній дві підфази. Перша — секреція “запального”, або “психічного”, соку, яка виникає під час дії умовних подразників (запах, вигляд їжі, час її приймання тощо) ще до надходження їжі в ротову порожнину, такий сік названо “апетитним”. Друга підфаза — безумовно-рефлекторна, вона формується після того, як їжа надійшла до ротової порожнини та безпосередньо вплинула на відповідні рецептори. Запальний сік має найбільш активні травні

Властивості. І. П.Павлов довів, що коли створити умови (в експерименті), за яких не виникає перша підфаза, то секреція шлункового соку відбувається повільно і він малоактивний. Тому для нормального процесу травлення їжі в шлунку дуже важливо створити сприятливі умови для появи “запального” шлункового соку.

2. Шлункова, або “хімічна”, фаза розвивається під час надходження їжі до шлунка у відповідь на її механічні, хімічні та температурні дії, які викликають збудження механо-, хемо – та терморецепторів. Подразниками секреції шлункового соку є слина, жовч, сік підшлункової залози, які частково потрапляють у порожнину шлунка. Сильний сокогінний ефект має гістамін, який утворюється у слизовій оболонці шлунка. При переході харчової кашки в перед-ворітну (пілоричну) частину шлунка стимулюється виділення з його стінок гормону гастрину, який підсилює секреторну та рухову активність кардіального відділу.

3. Кишкова фаза. Цей етап шлункової секреції розвивається під час переходу харчової кашки із шлунка в тонкий кишечник. Продукти гідролізу, які утворюються тут, особливо амінокислоти, всмоктуються у кров і, впливаючи таким чином на шлункові залози, стимулюють їхню активність.

При раціональному режимі харчування створюється стійкий стереотип виділення шлункового соку, порушення якого може спричинити хворобливий стан організму.

У регуляції секреції беруть участь шлунково-кишкові гормони, які утворюються в стінці шлунка або тонкої кишки (гастрин, секретин, пілорин, ентерогастрин та ін.) та гормони залоз внутрішньої секреції (інсулін, адреналін, гідрокортизон та ін.).

Гальмування секреції шлункового соку викликають: перегрівання та переохолодження організму, важка фізична праця, психоемоційне збудження.

Вплив харчових факторів на функцію шлунка.

Потужними стимуляторами секреції шлункового соку є м’ясні, рибні, грибні навари, які містять екстрактивні речовини, м’ясо та риба у підсмаженому вигляді, яєчний білок, чорний хліб та інші продукти, до складу яких входять клітковина, баластні речовини, деякі спеції, алкоголь (у невеликій кількості).

У меншій мірі підвищують виділення шлункового соку м’ясо та риба у відвареному вигляді, в’ялені, копчені, солоні, квашені продукти.

Помірно збуджують шлункові залози кислі продукти, білий хліб, м’який сир, прянощі, кава, молоко, напої, які містять СО2.

Слабкими збудниками шлункової секреції є овочі, бланшовані та протерті, розведені овочеві та фруктово-ягідні соки, какао, неконцентровані розчини кухонної солі, вода.

Виділення шлункового соку збільшується під час вживання мінеральної води одночасно з прийманням їжі.

Гальмування (тривале) виділення шлункового соку викликають жири, а також нерозведені овочеві та фруктово-ягідні соки. Секреція шлункового соку знижується під впливом лужних мінеральних вод, якщо їх вживають за 60—90 хвилин перед їжею. Активність шлункового соку знижується під час ковтання великих шматків погано пережованої їжі, тому що це підсилює секрецію слизу, який гальмує протеоліз.

Одноманітна їжа як за асортиментом, так і за складом пригнічує функцію шлунка; вона може також викликати відразу до їжі, тобто останній ступінь гальмування. Також впливають поганий вигляд їжі, її неприємні запах, смак. Різко гальмує виділення шлункового соку голод.

Тривалість перебування їжі в шлунку залежить від її складу, характеру технологічної обробки та інших факторів. Наприклад, 2 яйця, зварених на м’яко, знаходяться у шлунку 1—2 години, а на твердо — 6—8 годин. Багаті жиром продукти затримуються у шлунку до 8 годин (наприклад шпроти). Нагріті рідини швидше залишають шлунок, ніж холодні.

Порушення травлення у шлунку трапляється при систичних похибках режиму харчування, нечастому вживанні їжі, тому що це спричиняє розлад ритму виділення соку. Несприятливо впливають також вживання їжі наспіх, до того ж сухої, часте вживання грубої їжі, яка не піддавалася достатній технологічній обробці. Велика кількість їжі, яка вживається за один прийом, спричиняє розтягнення стінок шлунка, підвищення тиску в ділянці серця, що несприятливо впливає на самопочуття людей, особливо в похилому віці, або осіб, які ведуть малорухливий спосіб життя (виконання робіт сидячи).

Структурні та функціональні зміни слизової оболонки та зниження секреції шлункового соку розвиваються при недостачі ретинолу, вітамінів групи В, аскорбінової кислоти. На слизову оболонку шлунка сприятливо впливає вітамін й.

Рухова (моторна) активність м’язових стінок шлунка забезпечує перемішування харчової кашки під час травлення та евакуацію в міру того, як відбувається її розщеплення ферментами. Воротар (пілорус) періодично відкривається і продукти травлення переходять зі шлунка до дванадцятипалої кишки. Ці процеси регулюються нейрогуморальною системою за участю інтестинальних гормонів. Наприклад, моторику шлунка стимулюють гастрин, серотонін, інсулін; секретин та деякі інші гормони гальмують її. Вилучаються тканинами з крові та можуть при тривалому контакті пошкоджувати мембрани кров’яних клітин, особливо еритроцитів та тромбоцитів. Цьому сприяє низька рухова активність (сидячий спосіб життя) та перетравлювання вночі жирної їжі, яка вживалася під час вечері.

Водорозчинні вітаміни всмоктуються з тонкого кишечнику в кров, де утворюють комплекси з відповідними білками і в такому вигляді транспортуються до різних тканин. Засвоєнню рибофлавіну сприяє жовч. Вітамін С може надходити з їжею і у вигляді дегідроаскорбінової кислоти. Вона утворюється під час пережовування рослинних продуктів, що містять ферменти, які окислюють аскорбінову кислоту. Завдяки відновним процесам у тонкому кишечнику дегідроаскорбінова кислота перетворюється на аскорбінову.

Під час всмоктування води та мінеральних речовин значну роль відіграє їх активне транспортування через стінку товстого кишечнику. Тут упродовж дня в середньому проходить 8—9 л води. Основним її джерелом є травні соки відділів травної системи, що розташовані вище, лише 1,5 л води надходить ззовні. Це важливий шлях збереження водного балансу в організмі.

Для всмоктування кальцію та магнію необхідні жовчні кислоти. Залізо засвоюється у вигляді двохвалентного іону.

Регуляція функції тонких кишок здійснюється ЦНС, хоча її вплив на неї виражений слабкіше, ніж на діяльність розташованих вище травних органів. Симпатичні імпульси, адреналін, а також емоційне збудження гальмують рухи тонких кишок та процеси всмоктування у них; парасимпатичні сигнали та ацетилхолін стимулюють ці функції. Гормон вілікінін, який утворюється в стінці дванадцятипалої кишки, посилює рухову активність ворсинок. Стимуляторами функції тонких кишок є соки шлунка та дванадцятипалої кишки.

Вплив їжі на діяльність тонкого кишечнику.Рухову та секреторну активність тонких кишок посилюють грубі шматочки їжі, в основному це баластні речовини, причому відносно грубі частинки ефективніше, ніж тонко подрібнені. Так впливають також лактоза, тіамін, холін, харчові кислоти, вуглекислота, лужні солі, прянощі, продукти гідролізу харчових речовин, особливо жирів (жирні кислоти).

Для всмоктування амінокислот необхідний тіамін. Частина холестерину, який транспортується через стінки тонкого кишечнику, збільшується через брак у раціоні поліненасичених жирних кислот; якщо їх достатньо, то посилюється виділення цього ліпіду через товстий кишечник.

Для засвоєння кальцію та магнію необхідний вітамін В. Цьому процесу сприяє лактоза, аскорбінова та лимонна кислоти. Всмоктуванню заліза сприяє аскорбінова кислота (завдяки її відновним властивостям). Надлишок жирів протидіє засвоєнню мінеральних речовин через конкуренцію за жовчні кислоти. Знижують використання організмом харчових речовин баластні сполуки рослинних продуктів, тому що вони прискорюють проходження вмісту з тонкого кишечнику у товстий, де всмоктування нутрієнтів майже не відбувається.

У тонкому кишечнику, окрім травної, здійснюються регуляторна та гомеостатична функції; в умовах недостатнього надходження пластичного матеріалу ззовні тонкий кишечник бере участь у забезпеченні внутрішнього середовища необхідними речовинами. Джерелом незамінних амінокислот є білки травних соків та клітин, які злущилися. У цьому відділі травного тракту також відбуваються синтез фосфоліпідів, утворення ретинолу (із каротинів) та деяких інших важливих для організму біологічно активних речовин (наприклад серотоніну). Деякі канцерогенні вуглеводи окислюються в стінках тонкого кишечнику, перетворюючись на нетоксичні сполуки.

Таким чином, у тонкому кишечнику за участю підшлункової залози та печінки здійснюється ряд складних функцій: рухова, секреторна, травна, всмоктування, знешкодження, регуляція багатьох процесів обміну речовин в організмі.

Після завершення процесу травлення речовин у тонкому кишечнику, їх вибіркового транспорту в кров та лімфу вся неперетравлена маса, що не всмокталася, надходить до товстого кишечнику.

Загальна довжина товстого кишечнику дорівнює 1,5—4 м. Початкова його частина, відокремлена від тонкої кишки спеціальною заслінкою, яка пропускає харчову кашку лише в напрямку товстої кишки; частина її, яка межує з тонкою, називається сліпою кишкою; від неї відходить невеликий відросток — апендикс (червоподібний відросток). Далі розташована ободова кишка, яка у вигляді петлі піднімається у черевній порожнині угору та, спускаючись униз, переходить у сигмоподібну кишку, яка закінчується прямою кишкою та анальним отвором.

Товстий кишечник густо засіяний мікрофлорою, яка виконує корисні функції: вона захищає організм від хвороботворних мікроорганізмів, перешкоджаючи їх життєдіяльності та розмноженню через антагонізм; стимулює діяльність захисних механізмів, які формують імунні бар’єри проти сторонніх речовин; синтезує деякі вітаміни, які частково використовуються організмом: пантотенову кислоту, фолацин, ніацин, інозит, біотин, вітаміни В1, В2, В6, В12 та К; бере участь у кругообігу стероїдних гормонів, звільнюючи їх з ефірів, після чого вони частково повертаються у кров’яне русло.

Мікроорганізми товстого кишечнику викликають глибоке розщеплення органічних речовин, утворюючи різноманітні продукти, у тому числі токсичні і канцерогенні, Основна маса їх виділяється через пряму кишку, але невелика частина всмоктується і надходить через ворітну вену до печінки, де знешкоджується.

У товстих кишках в основному всмоктується вода, завдяки чому в організмі зберігається відповідний рівень водно-сольового обміну. Ущільнена маса рухається в пряму кишку, звідки виділяється назовні. Окрім речовин, які не всмокталися та не перетравилися, сторонніх сполук, через товстий кишечник видаляються деякі продукти обміну, наприклад, холестерол та його похідні, кальцій, залізо, інші метали, солі, які погано розчиняються у воді і не можуть виводитися через нирки із сечею. У товстому кишечнику під дією ферментів мікроорганізмів відбувається часткове розщеплення клітковини.

До складу калових мас входять харчові залишки, слиз, кишкові епітеліальні клітини, жовчні пігменти, холестерин, а також бактерії. Жовчні пігменти надають каловим масам характерного світло-коричневого забарвлення. Бактерії становлять близько 40% сухого залишку калових мас, Видовий склад їх е специфічним для людини.

Щоденна кількість калових мас залежить від кількості з’їденої їжі, її складу (рослинна, тваринна або змішана), ефективності процесів травлення і засвоєння їжі організмом. Харчові волокна є подразниками кишкової моторики. Груба їжа містить багато харчових волокон і спричинює значну моторну активність товстої кишки, а рафінована, бідна на харчові волокна, навпаки, її зменшує. Своєчасне звільнення товстої кишки від харчових решток запобігає самоотруєнню організму. Видалення калових мас із організму називається дефекацією. Акт дефекації відбувається рефлекторно. Процес звільнення товстої кишки від калових мас регулюється спеціальним центром, розміщеним у головному мозку, за участю кори головного мозку. Харчові залишки і калові маси проходять через товсту кишку протягом 24—36 годин,

Товстий кишечник тісно пов’язаний за допомогою нейрогуморальної системи з розташованими вище ділянками травного тракту. Тонус стінок товстого кишечнику підвищується під дією жовчі, механічних часток їжі. Подразниками слизової оболонки товстого кишечнику є шлунковий сік, кислоти, луги. ‘

Рухову активність товстого кишечнику стимулює збудження парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи і гальмує збудження симпатичного відділу (той самий ефект чинять фактори, які викликають стрес).

Найбільш важливими подразниками товстої кишки є баластні речовини, вітаміни групи В, особливо тіамін. Послаблюючу дію мають високі концентрації цукру, мед, пюре з буряка, моркви, сухофрукти (особливо сливи), ксиліт, сорбіт, мінеральні води, багаті солями магнію, сульфатами (типу “Баталінської”).

Порушення рухової та видільної функцій товстого кишечнику розвивається переважно під час вживання рафінованих та інших продуктів, позбавлених баластних речовин (білий хліб, макаронні вироби, рис, манна крупа та ін.), а також через брак вітамінів, особливо групи В.

Затримка виділення продуктів розпаду (запори) зумовлює підвищення надходження токсичних речовин до печінки, що обтяжує її функцію, призводить до розвитку інтоксикації, інших хвороб, до раннього старіння. Перевага в раціоні м’ясних продуктів збільшує процеси гниття. Наприклад, з триптофану утворюється індол, який сприяє появі дії деяких хімічних канцерогенів. Для затримання діяльності гнилісної мікрофлори в товстих кишках І. І.Мечников вважав доцільним вживання молочнокислих продуктів. Надлишок вуглеводів у раціоні обумовлює розвиток процесів бродіння.

Таким чином, кінцевий відділ травного тракту бере участь у виділенні з організму шлаків, а також виконує ряд інших функцій. За допомогою харчування можна впливати на діяльність товстого кишечнику та мікрофлору, що його населяє.

Порівнюючи склад їжі та екскрементів, які виділяються через товсту кишку, можна визначити ступінь засвоєння організмом харчових речовин. Наприклад, для визначення засвоєння певного виду білків порівнюють кількість азоту в їжі та в калі. Як відомо, саме білки є основним джерелом азоту в організмі. В середньому, незважаючи на різноманітність цих речовин у природі, вони містять близько 16% азоту (отже, 1 г азоту відповідає 6,25 г білка). Коефіцієнт засвоєння дорівнює різниці між кількостями азоту в спожитих продуктах та калі, яка виражена у відсотках; вона відповідає частці затриманого в організмі білка. Наприклад: у раціоні містилося 90 г білка, що відповідає 14,4 г азоту; з екскрементами виділилося 2 г азоту. Отже, затрималося в організмі 12,4 г азоту, що відповідає 77,5 г білка, тобто 86% від уведеного з їжею.

На засвоюваність нутрієнтів впливає велика кількість факторів:

Склад їжі, у тому числі кількість баластних сполук, технологічна обробка продуктів, поєднання їх, функціональний стан травного апарату та ін. Засвоюваність погіршується з віком. Це необхідно враховувати при підборі продуктів та методів їх технологічної обробки для раціону людей похилого віку. На ступінь засвоюваності впливає об’єм їжі, тому є необхідним розподілення маси їжі на кілька прийомів протягом дня з урахуванням стану здоров’я.

Макроорганізм разом із властивою йому мікрофлорою треба розглядати як єдину екологічну систему. Характерними для неї є певні закономірності формування мікрофлори. Видовий і кількісний її склад змінюється під впливом зовнішніх і внутрішніх факторів. Серед зовнішніх факторів навколишнього середовища мають значення сезонні коливання температури, насиченість організму вітамінами, недостатність харчування, різні види опромінення, антибіотики, сульфаніламіди та ін. Із внутрішніх факторів важливими є стан захисних механізмів організму людини, бактерицидні властивості травних соків, інтенсивність злущування епітеліальних клітин, стан місцевого імунітету тощо. На склад мікрофлори впливає також вік людини. У немовлят у товстій кишці переважають біфідобактерії. Вони зникають у більшості дітей та підлітків. Найбільшу кількість мікроорганізмів виявлено у порожнині товстої кишки. В ротовій порожнині існують також умови для розмноження багатьох мікроорганізмів (достатня волога, оптимальна температура, рН, харчові речовини та ін.). Разом з цим характерним є те, що розмножуються тільки певні види мікроорганізмів. Так, у ротовій порожнині серед них переважають анаероби та факультативні анаероби роду Зїгерїососсиз. Кількість мікроорганізмів у 1 мл слини становить у середньому 7,5 х 106 мікробних тіл. У каріозних зубах їх кількість сягає 2 х 108 в 1г. Слід зазначити, що карієс зубів спричиняють мікроорганізми, які належать до постійної мікрофлори ротової порожнини. Надмірне споживання цукру сприяє виникненню карієсу зубів. Кислота, яка утворюється при розщепленні цукру, сприяє пошкодженню зубної емалі і, отже, розвитку карієсу.

Залишки їжі заповнюють міжзубні пустоти, складки, ніші й створюють ідеальні умови для розмноження мікроорганізмів. Механічне очищення ротової порожнини і зубів може тимчасово зменшити кількість мікрофлори.

Харчування відіграє значну роль у розвитку мікроорганізмів у травному каналі. Харчування сприяє розмноженню вже існуючих у кишках бактерій.

У стравоході міститься мало мікроорганізмів. Сюди вони потрапляють з ротової порожнини разом з їжею. У стравоході тривалий час затримуються стафілококи, палички дифтерії, деякі молочнокислі бактерії та дріжджі. У шлунок мікроорганізми надходять з їжею. Кількість їх не перевищує 103—104 мікробних тіл в 1 мл шлункового вмісту. У зв’язку з кислою реакцією розмноження мікроорганізмів у шлунку неможливе. Отже, саме тут відбувається повна стерилізація їжі.

Порожнина дванадцятипалої кишки в нормі є стерильною. У більшій частині тонкої кишки також немає ніяких мікроорганізмів або вони містяться у незначній кількості. В тонкій кишці можуть бути грампозитивні бактерії (ентерококи, молочнокислі бактерії, клостридії), зрідка — гриби і сарцини.

У кількісному відношенні найбагатша на мікрофлору товста кишка. Кількість мікроорганізмів у ній досягає 1012 клітин в 1 г калових мас. Видовий склад мікрофлори в товстій кишці різноманітний. Переважають анаеробні бактерії роду Васteroides, які становлять близько 90% мікробної флори. Друге місце за чисельністю займають факультативні анаеробні бактерії родини Еnterobacteriaceae з основними представниками роду Еscherichia, потім — роду Рroteus та ін. Стрептококи (ентерококи) та біфідобактерії належать до постійної мікрофлори товстої кишки. Із роду Еscherichіа основна частка припадає на Е. соlі, які є типовим для кишкової мікрофлори бактеріальним видом.

Кишкові бактерії постійно підтримують легке фізіологічне запалення в кишковій порожнині і таким чином стимулюють утворення окремих видів антитіл в організмі; деякі представники постійної мікрофлори як антагоністи патогенних мікроорганізмів протидіють розмноженню ентеропатогенних бактерій, що сприяє утворенню антимікробних речовин, а також беруть участь у синтезі вітамінів групи В (В1, В2, В6, біотин, фолат, РР, інозит) та вітаміну К.

Вони інактивують ферменти та інші біологічно активні речовини переважно у верхній частині травного каналу (інактивація протеолітичних ферментів, антитіл та ін.) та беруть участь у кінцевих етапах травлення, запобігаючи ферментації вуглеводів і гниттю білкових речовин.

Під впливом кишкових бактерій відбувається частковий гідроліз целюлози, геміцелюлози та пектинових речовин. На цьому етапі травлення утворюються органічні кислоти, гази (Н2, СО2, H2S, СН4) та деякі токсичні продукти (індол, скатол, крезол, фенол, кадаверин, метилмеркаптан та ін.), які за нормальних умов знешкоджуються у печінці.

Мікроорганізми беруть участь в енергетичному метаболізмі. Останнім часом доведено, що мікрофлора товстої кишки здатна метаболізувати неперетравлені в тонкій кишці залишки рослинної їжі, елементи сполучної тканини м’яса і перетворювати їх на коротко-ланцюгові жирні кислоти, молочну кислоту, етанол, які утилізуються слизовою оболонкою товстої кишки, забезпечуючи організм до 1/4—1/5 добової потреби дорослої людини в енергії.

Кишкова мікрофлора може з нітритів синтезувати нітрозосполуки, які є сильними канцерогенами. Для своєї життєдіяльності постійна мікрофлора товстої кишки використовує мінімальну кількість харчових речовин (близько 3 – 4 г на день).

Між різними видами мікроорганізмів, які складають постійну мікрофлору людини, встановлюється рівновага, що ґрунтується на антагоністичних зв’язках між ними. Рівновага існує також між людським організмом і його мікрофлорою. При порушенні цієї рівноваги створюються умови для переважного розвитку одних бактерій за рахунок інших. Таке явище називається дисбактеріозом. При вживанні антибіотиків виникає дисбактеріоз. Кінцевим його наслідком є стійка діарея.

Стислі відомості про анатомію та фізіологію основних систем організму (2)

Рекомендована література

Рекомендована література

Пов’язані записи