Физиология почек. Механизмы мочеобразования

Общее представление о
пищеварении. Функции
пищеварительного тракта.
Методы изучения деятельности
желудочно-кишечного тракта.
Профессор Ермакова Н.В.
 Пищеварение
– это совокупность
физических, химических и
физиологических процессов,
обеспечивающих обработку и
превращение пищевых продуктов
в простые химические
соединения, способные
усваиваться клетками организма.
Органы пищеварительной
системы









Полость рта
Глотка
Пищевод
Желудок
Тонкая кишка
Толстая кишка
Печень
Желчный пузырь
Поджелудочная железа
Желудочно-кишечный тракт
 Пищеварительный
конвейер –
последовательная цепь
процессов, приводящая к
расщеплению пищевых
веществ до мономеров,
способных всасываться.
«пищеварительный конвейер»
Виды пищеварения (в зависимости
от происхождения ферментов)
1. Собственное: осуществляется
ферментами, которые синтезируются
экзокринными железами (человека).
 2. Симбионтное: ферменты синтезированы
симбионтами, т.е. микроорганизмами.
 3. Аутолитическое: ферменты содержатся в
составе принимаемой пищи (ферменты
материнского молока)

Виды пищеварения (в
зависимости от места
локализации)


1. Внутриклеточное: у простейших; у человека
выполняет защитные функции – фагоцитоз.
2. Внеклеточное:
– полостное, или дистантное: в полостях ж/к
тракта с помощью ферментов пищеварительных
соков на расстоянии от места их образования.
- пристеночное, или контактное (А.М. Уголев): в
зоне гликокаликса на поверхности
микроворсинок тонкой кишки с участием
ферментов, фиксированных на клеточной
мембране кишечных клеток.
Этапы пристеночного
пищеварения
1-ый – происходит в слое слизистых
наложений; частичный гидролиз
олигомеров до димеров;
 2-ой – происходит в гликокаликсе;
продолжается гидролиз олигомеров с
образованием, в основном, димеров;
 3-ий – завершающий этап, происходит на
апикальных мембранах эпителиоцитов с
образованием мономеров

Иван ППетрович Павлов – нобелевская
премия по физиологии (1904 г.)
ФОРМУЛИРОВКА
НОБЕЛЕВСКОГО
КОМИТЕТА:”за работу по
физиологии пищеварения,
благодаря которой было
сформировано более ясное
понимание жизненно важных
аспектов этого вопроса”
СУТЬ ОТКРЫТИЯ: описание
механизмов нервной регуляции
пищеварения
Функции желудочнокишечного тракта


Пищеварительные:
– 1. Двигательная, или моторная.
– 2. Секреторная.
– 3.Всасывательная.
II – Непищеварительные:
– 1.Инкреторная.
– 2.Экскреторная.
– 3.Участие в гепопоэзе.
– 4.Участие в местном иммунитете и др.
Моторная функция желудочнокишечного тракта
Осуществляется с помощью мускулатуры пищеварительного тракта
и заключается в жевании, глотании, перемешивании и продвижении
по пищеварительному тракту, удалении непереваренных остатков
пищи.
 В проксимальном и дистальном отделах эта функция
осуществляется с помощью поперечно-полосатой мускулатуры
(подчиняется сознанию); в других отделах – с помощью гладкой
мускулатуры (не подчиняется сознанию).
 Мышечная оболочка обычно (кроме желудка) состоит из 2-х слоев
клеток: продольного наружного и кругового внутреннего.
 Сфинктеры (утолщения кругового слоя)- выполняют роль клапанов
– обеспечивают обособление отделов пищеварительного канала,
движение пищи в каудальном направлении и однонаправленное
движение пищеварительных соков.
Движения ворсинок и микроворсинок (значение для всасывания).

СХЕМА СТРОЕНИЯ СТЕНКИ
ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА
Строение мышечной оболочки
желудка

Мышечная
оболочка желудка
состои из 3-х
слоев гладких
мышц : внешнего
– продольного;
среднего –
кругового;
внутреннего косого
Секреторная функция
Секреторные клетки желез внешней
секреции желудочно-кишечного тракта
продуцируют пищеварительные соки
(слюну, желудочный сок, сок поджелудочной
железы, сок тонкой кишки, желчь, сок
толстой кишки).
 Главными компонентами этих соков
являются различные ферменты, которые и
обеспечивают гидролитическое
расщепление белков, жиров и углеводов.

Основные ферменты
пищеварительного тракта
Секрет
рН
Липазы (на
жиры)
Протеа Карбоангид
зы (на разы (на
белки углеводы)
Слюна
6,8-7,4
Нет
Нет
Альфаамилаза,
мальтаза.
Начало гидролиза углеводов
(пища во рту
около 15 с)
Основные ферменты
пищеварительного тракта
(продолжение)
Секрет
рН
Желудоч- 1,52,0
ный сок
Липазы
Протеазы
Карбоангидразы
Липаза.
Пепсины,
гастриксин,
реннин
(химозин).
(Гидролиз
белков до
альбумоз и
пептонов)
Нет
(Расщепление
только
эмульгированных жиров)
Основные ферменты
пищеварительного тракта
(продолжение)
Секрет рН
Липазы
Сок
7,8подже- 8,5
лудочной
железы
Липаза
Протеазы
Трипсин,
(гидролиз химотрипсин,
до глице- карбоксипоринов и
липептидаза,
жирных
нуклеазы
кислот)
(гидролиз до
аминокислот)
Карбоан
гидразы
Амилаза,
мальтаза,
лактаза.
(гидролиз
до моносахаридов)
Основные ферменты
пищеварительного тракта
(продолжение)
Секрет рН
Липазы Протеазы
Карбоангидразы
Сок
тонкой
кишки
Липаза,
фосфолипаза
Амилаза,
мальтаза,
лактаза,
сахараза
7,29,0
Энтерокиназа, пептидазы,инвертаза
(гидролиз
, нуклеаза,
до глицери- щелочная
нов и жирфосфатаза
ных кислот
(гидролиз до
аминокислот)
(гидролиз до
моносахаридов)
Функции желчи
1. Эмульгирует жиры.
 2. Активирует липазу.
 3. Способствует всасыванию триглицеридов.
 4. Стимулирует моторику тонкой кишки.
 5. Инактивирует пепсин в двенадцатиперстной
кишке.
 6. Стимулирует желчеобразование и
желчевыделение.
 7. Оказывает бактериостатическое и бактерицидное
действие на кишечную микрофлору.

Роль микрофлоры толстой
кишки

Расщепление растительных волокон (целлюлозы,
гемицеллюлозы и др.)

Расщепление остатков пищевых веществ:
сбраживание углеводов до кислых продуктов (молочной и
уксусной кислот), разложение белков с образованием
токсичных веществ (индола, скатола, фенола)


Синтез витаминов К и группы В
Инактивация пищеварительных ферментов
(поступающих с химусом из тонкой кишки)

Защита организма от размножения в нем
патогенных микробов
Всасывательная функция
 Всасывание
– это процесс
транспорта переваренных
пищевых веществ из полости
желудочно-кишечного тракта
в кровь, лимфу и
межклеточное пространство.
Особенности всасывания в
разных отделах ж-к тракта
Особенности всасывания
Всасывание осуществляется во всех отделах
желудочно-кишечного тракта, но в каждом
отделе оно имеет свои особенности.
 Всасывание веществ из желудка, тонкой и
толстой кишки происходит сначала в
портальную кровеносную систему, а затем в
общий кровоток.
 В полости рта и в прямой кишке вещества
всасываются непосредственно в общий
кровоток, минуя кишечник и портальную
кровеносную систему.

Всасывание веществ в
разных отделах ж/к тракта
Отдел ж/к
тракта
Вещества
Полость рта
Некоторые лекарственные препараты
(эфирные масла, валидол, нитроглицерин)
Желудок
Некоторые аминокислоты, немного глюкозы,
воды с растворенными в ней минеральными
солями, алкоголь
Тонкая кишка
Продукты гидролиза белков, жиров и
углеводов, вода
Толстая кишка
Много воды, немного глюкозы, аминокислот,
минеральные соли
Основное всасывание продуктов
гидролиза белков, жиров и углеводов
происходит в тонкой кишке, благодаря
большой всасывательной
поверхности, которая создается за счет
складок, ворсинок и микроворсинок
 (200 м2).

Строение стенки тонкой кишки
Строение ворсинок тонкой
кишки
 Белки
всасываются в виде
аминокислот.
 Углеводы всасываются в виде
моносахаридов.
 Жиры всасываются в виде
глицеринов и жирных кислот.
ВСАСЫВАНИЕ И ОСМОС
Изотонический р-ор
Гипотонический р-ор
Гипертонический р-ор
0,9% NaCI
0,3%NaCl
3%.NaCl
ВСАСЫВАНИЯ НЕТ
ВСАСЫВАНИЕ ИЗ
КИШКИ
ВСАСЫВАНИЕ В
КИШКУ
ВО ВСЕХ ТРЕХ СОСУДАХ КИШКА НАХОДИТСЯ В
ИЗОТОНИЧЕСКОМ РАСТВОРЕ
Механизмы всасывания

Пассивный транспорт (не требует энергии и

Облегченная диффузия (по градиенту концентрации, с

Активный транспорт (против электрохимического
переносчиков):
диффузия ( по градиенту концентрации),
фильтрация ( по градиенту гидростатического давления),
осмос (осмотические силы)
переносчиками, без затрат энергии)
градиента, участие переносчиков, требует затрат энергии)
первично-активный транспорт; вторично-активный транспорт
Инкреторная функция (или
внутрисекреторная)
Эндокринные клетки желудочно-кишечного
тракта вырабатывают биологически
активные вещества - гормоны желудочнокишечного тракта, или
гастроинтестинальные гормоны.
 Эти гормоны оказывают регулирующее
влияние на процессы пищеварения
(секрецию, моторику, всасывание).
 По химическому строению эти вещества
представляют собой пептиды и амины.

Гормоны желудочнокишечного тракта
Большинство этих гормонов вырабатываются в
антральном отделе желудка и в проксимальном
отделе тонкой кишки (в двенадцатиперстной
кишке).
Например: гастрин, гастрон (в желудке);
секретин, холецистокининпанкреозимин, мотилин,
вилликинин (тонкая кишка).
Экскреторная, или
выделительная функция
 Выделение
в полость желудочнокишечного тракта, а затем и из
организма непереваренных
остатков пищи, продуктов обмена
(мочевины, аммиака, желчных
пигментов), воды, солей тяжелых
металлов, лекарственных
веществ.
Выделительная функция
системы пищеварения




Слюнные железы: соли тяжелых металлов,
лекарства, роданистый калий и др.
Желудок: продукты метаболизма (мочевина,
мочевая кислота), лекарственные и ядовитые
вещества (ртуть, йод, салициловая кислота, хинин).
Кишечник: соли тяжелых металлов, ионы магния,
кальция, вода, непереваренные остатки пищи,
вещества, поступившие с желчью.
Печень: билирубин и продукты его превращения в
кишечнике, холестерин, желчные кислоты,
продукты распада гормонов,лекарства,
ядохимикаты.
Участие в гемопоэзе
В слизистой желудка вырабатывается
гастромукопротеид, названный внутренним
фактором кроветворения, или внутренним
фактором Касла. Этот фактор необходим
для всасывания витамина В12 (внешнего
фактора кроветворения), участвующего в
образовании эритроцитов (эритропоэзе).
 В отсутствии этого вещества развивается
В12 –дефицитная анемия.

Участие в системе
свертывания крови
Нормальная микрофлора толстой кишки
вырабатывает витамин К, который
принимает участие в синтезе в печени
некоторых факторов свертывания крови (IIпротромбина, VII - проконвертина, IX –
антигемофильного глобулина В, X – фактора
Стюарта-Прауэра).
 При угнетении нормальной микрофлоры
кишки могут развиваться нарушения в
системе свертывания крови.

Защитная функция
1. Муцин слюны и желудочного сока
предохраняют слизистые от механических и
химических раздражителей.
 2.Лизоцим слюны и желудочного сока
обладает антибактериальным эффектом.
 3. В слюне содержится иммуноглобулин А
(гуморальный иммунитет).
 4. Нормальная микрофлора толстой кишки
подавляет размножение патогенной
микрофлоры, т.е. участвует в создании
общего иммунитета (при длительном
лечении антибиотиками – дисбактериоз)

Методы исследования функций
желудочно-кишечного тракта

1.Экспериментальные:
– острые опыты: изучение всасывания
– хронические опыты:



фистульный метод
метод «мнимого кормления»
операции изолированного желудочка по Гейденгайну и
по Павлову

2.Клинические:

зондовые, эндоскопические, беззондовые, рентгенологические,
радиоизотопное сканирование, УЗИ, биохимические,
мастикациография, электрогастрография и другие
Фистульные методы

Фистула – это искусственно созданное
сообщение между полостью органа и
внешней средой.

Позволяет получать
пищеварительный сок и исследовать
его количество и состав
Фистула слюнных желез
Фистула желудка
(В.А.Басов, 1842 г.)
Опыт «мнимого кормления»
(И.П. Павлов и Е.О. Шумова-Симаковская, 1889 г.)
фистула желудка + эзофаготомия
Эзофаготомированная собака с фистулой желудка. Опыт «мнимого кормления».
Операции изолированного
желудочка
Иннервация желудка и топография его разреза при формировании изолированных
желудочков по И. П. Павлову (А) и Р. Гайденгайну (Б):
а — нервные волокна желудка, б — разрезы
Операция изолированного желудочка
по Р.Гейденгайну позволяет изучать
только гуморальную регуляцию
желудочной секреции.
 Операция изолированного желудочка
по И.П.Павлову позволяет изучать как
гуморальную, так и нервнорефлекторную регуляцию.

Мастикоциография
Регистрация функции жевательной мускулатуры методом миоэлектромастикациографии
1 — мастикациограф; 2 — электроды для отведения биопотенциалов жевательных мышц.
Собирание слюны у человека с помощью капсулы Лешли — Красногорского.
1 — трубка для отсасывания воздуха из внешней камеры капсулы;
2 — трубка для слюны из внутренней камеры капсулы.
Общие принципы регуляции
процессов пищеварения

Выделяют 3 основных механизма
регуляции пищеварительного
аппарата:
1.Центральный нервно-рефлекторный
 2. Гуморальный
 3. Местный, или локальный




Центральные рефлекторные влияния (условно-рефлекторные
и безусловно-рефлекторные) в большей степени выражены в
верхней части пищеварительной тракта.
По мере удаления от ротовой полости центральные
рефлекторные влияния снижаются, но возрастает роль
гуморальных механизмов. Особенно они выражены в
регуляции деятельности желудка, двенадцатиперстной
кишки, поджелудочной железы, желчеобразования и
желчевыведения.
В тонкой и толстой кишке работают преимущественно
местные механизмы регуляции (механические и химические
раздражители)
Нервная регуляция




Осуществляется симпатическим,
парасимпатическим и внутриорганным
(метасимпатическим) отделами вегетативной
нервной системы.
Возбуждающие нейроны – холинергические
(n.vagus);
тормозные нейроны –симпатические (Т5-12 и L1-3).
Внутриорганный отдел представлен нервными
сплетениями:ауэрбаховским (межмышечным) и
мейснеровским (подслизистым)
Пищевой центр Это совокупность нейронов, которые
определяют поведение человека в
отношении поиска и поедания пищи.
 Эти нейроны находятся в разных
отделах Ц.Н.С.: в коре больших
полушарий, в лимбической системе,
ретикулярной формации,
гипоталамусе.

Пищевой центр
Состоит из двух отделов:
 1. Центр голода (латеральные ядра
гипоталамуса)
 2. Центр насыщения (вентро-медиальные
ядра гипоталамуса)

Гиперфагия-непрерывное поедание пищи.
 Афагия –отказ от пищи

Пищевое поведение
А-поперечное сечение гипоталамуса;
Б-схема механизма голода и насыщения
Теории голода

1. Местная (импульсы от механорецепторов пустого
желудка)

2.Глюкостатическая (снижение концентрации глюкозы в
крови)

3. Аминоацидостатическая (снижение концентрации
аминокислот в крови)

4. Липостатическая (снижение концентрации жирных
кислот и триглицеридов в крови)

5. Метаболическая (снижение концентрации
промежуточных продуктов цикла Кребса)

6. Термостатическая (снижение общей температуры и
температуры крови)
Стадии состояния насыщения
Первая стадия – сенсорное насыщение –
возникает во время приема пищи в результате
потока афферентных импульсов от рецепторов
языка, глотки, пищевода, желудка в центр
насыщения.
 Вторая стадия – метаболическое
насыщение – наступает через 1,5-2 часа от
начала приема пищи, когда в кровь начинают
поступать питательные вещества
