Система травлення і процеси травлення

Лекція1

Тема 1.  Система травлення і процеси травлення

1. Значення травлення. Будова органів травлення
2. Процеси травлення у ротовій порожнині. Фізіологічні основи органолептичної оцінки якості їжі
3. Процеси травлення у шлунку та вплив продуктів і технологічних факторів на них
4. Травлення у дванадцятипалій кишці. Роль підшлункової залози та печінки у процесах травлення

 

 

1. Значення травлення. Будова органів травлення

Для нормальної життєдіяльності організму необхідний пластичний і енергетичний матеріал, який надходить до організму із їжею. Але тільки мінеральні солі, вода і вітаміни засвоюються людиною у тому вигляді, у якому вони знаходяться у їжі. Білки, жири і вуглеводи потрапляють до організму у вигляді складних комплексів і для засвоєння їх потрібна складна фізична і хімічна переробка. При цьому компоненти їжі повинні втратити свою видову специфічність, інакше вони будуть прийняті системою імунітету як чужорідні речовини. Для цього і призначена система травлення.

Травлення - сукупність фізичних, хімічних і фізіологічних процесів, що забезпечують обробку і перетворення харчових продуктів на прості хімічні сполуки, здатні засвоюватися клітинами організму.

Система травлення складається із травного каналу (ротова порожнина, стравохід, шлунок, дванадцятипала кишка, тонкий кишечник, товстий кишечник) та травних залоз (слинні, шлункові, підшлункові, кишкові).

Процеси травлення відбуваються у визначеній послідовності в усіх відділах травного тракту (порожнині рота, шлунку, тонкій і товстій кишках за участю печінки і жовчного міхура, підшлункової залози), що забезпечується регуляторними механізмами різного рівня.

Ферменти травних соків розщеплюють білки, ліпіди, вуглеводи та інші сполуки і відповідно класифікуються на:

• протеолітичні: протеази, пептидази (пепсин, трипсин, хемо-трипсин, гастриксин, желатиназа, еластаза, карбоксипептидаза, дипептидаза, амінопептидаза тощо), що розщеплюють білки і проміжні продукти розщеплення білків;
• ліполітичні: ліпази (ліпаза, фосфоліпаза, холінестераза), що розщеплюють жири, фосфоліпіди і стерини;
• амілолітичні: карбогідрази (амілаза, мальтаза, сахараза, лактаза, глюкозидаза, галактозидаза), що розщеплюють вуглеводи;
• інші: уреази, нуклеази (рибо- і дезоксирибонуклеаза), що розщеплюють сечовину, нуклеїнові кислоти та нуклеотиди.

Ферменти мають такі основні властивості:

• певний фермент діє на конкретний нутрієнт;
• невелика кількість ферменту гідролізує велику кількість нутрієнтів;
• ферменти діють у конкретному середовищі (рН, температура).

Стінки травного каналу складаються із слизової оболонки, яка продукує слиз; підслизової оболонки, яка утворює складки і містить нервові рецептори та травні залози; м'язової оболонки, що складаються з непосмугованих (гладеньких) м'язів: шлунок має 3 шари м'язової оболонки (поздовжній, кільцевий, поздовжній), кишечник - 2 шари (поздовжний - зовнішній, кільцевий - внутрішній); серозної або сполучної (зовнішньої) оболонки.

Система травлення виконує такі функції:

• секреторну - полягає у виробленні секреторними клітинами травних залоз секретів (слини, шлункового, підшлункового та кишкового соків, жовчі);
• моторну, або рухову - здійснюється мускулатурою травного апарату і забезпечує жування, ковтання та просування їжі (хімусу) по травному тракту;
• всмоктувальну - здійснюється слизовою оболонкою органів травлення; з порожнини органів травлення у кров та лімфу активно та пасивно проникають продукти розщеплення білків, жирів, вуглеводів (амінокислоти, гліцерин і жирні кислоти, моносахариди), вода, солі, лікарські речовини;
• видільну, або екскреторну - полягає у виділенні з організму деяких продуктів обміну речовин та токсичних елементів;
• регуляторну - характеризується виділенням регуляторних речовин - гормонів: а) які впливають на функції органів травлення (гастрин, гістамін, секретин, панкреозімін та ін.); б) які здійснюють загально-гормональний вплив (арентерін, нейротензин та інші);
• аналізаторну - полягає в участі рецепторів органів системи травлення в оцінці якості їжі, що надходить до шлунку.

Будова системи травлення показана на рис. 2.1.

 

Рис. 2.1. Будова системи травлення 1. Ротова порожнина. 2. Стравохід. 3. Шлунок. 4. Печінка. 5. Жовчний міхур. 6. Підшлункова залоза. 7. Дванадцятипала кишка. 8. Тонкий кишечник. 9. Товстий кишечник. 10. Апендикс. 11. Пряма кишка. 12. Анус

Загальну схему процесів травлення можна зобразити у вигляді схеми (рис. 2.2).

 

 

Рис. 2.2. Загальна схема процесів травлення

 

2. Процеси травлення у ротовій порожнині. Фізіологічні основи органолептичної оцінки якості їжі

 

Ротова порожнина - важливий відділ оцінки придатності їжі до вживання та її якості - смаку, консистенції, температури, гостроти тощо. Органолептична оцінка якості їжі відбувається за допомогою смакових, механо- і терморецепторів.

Язик - м'язовий орган, вкритий слизовою оболонкою, складки якого утворюють смакові сосочки. У людини близько 2000 смакових сосочків, кожний з яких містить 40-60 рецепторних клітин. Імпульси, які виникають у рецепторних клітинах під дією смакових речовин, по нервам передаються у кору головного мозку, де розміщений центр смакових аналізаторів. Смакові відчуття сприймаються нервовою системою тільки тоді, коли речовина розчинена у воді або слині.

Кожне відчуття локалізоване в окремій частині язика. Солодке і солоне відчувається в основному кінчиком язика, гірке - коренем, кисле - середньою, боковою і навіть нижньою поверхнями. Смакові відчуття бувають простими (кисле, солодке, солоне, гірке) і складними, що виникають при поєднанні різних комбінацій простих відчуттів: кисло-солодкий, солодко-гіркий, кисло-солоний. Відчуття, які називають гострими, в'яжучими, металевими, пекучими, не можуть бути тільки смаковими.

Інтенсивність смакових відчуттів залежить від концентрації і фізичного стану діючих на рецептори речовин, кількості слини, тривалості перебування і ступеня подрібнення їжі, а також її температури. Для комплексного відчуття смаку оптимальною температурою є 40° С, а при температурі 0° С смакові відчуття різко ослаблюються або зникають.

Смакові відчуття виникають не миттєво, а через деякий час, що залежить від масової частки речовини, місця попадання на язик та індивідуальних особливостей дегустатора.

Таким чином, смак - це комплексний органолептичний показник, який характеризує приємні відчуття при дегустації і не супроводжується неприємним смаком та запахом.

Велике значення має пережовування їжі. Воно забезпечує якість процесів травлення, збільшує поверхню контакту ферментів з нутрієнтами, звільняє смакові речовини і фітонциди, захищає шлунок від подразнення великими шматками і шлунково-кишкових захворювань, прискорює відчуття ситості.

Слина - секрет слинних залоз, що не має запаху, смаку, кольору, має слабколужну реакцію (рН = 6,8 - 7,4). У дорослої людини за добу утворюється 0,5-2 л слини. Своєрідний слизовий вигляд, в'язкість і консистенція слини залежать від присутності в ній глікопротеїду - муцину. У слині містяться ферменти: а-амілаза, мальтаза та лізоцим (мурамидаза); білки - альбуміни, глобуліни та муцин; мінеральні речовини - Na, К, Са, Мg, Р, Сl; продукти метаболізму - сечова кислота, сечовина, аміак, амінокислоти, моноцукри, вітаміни.

Слина виконує такі функції:

• гідролітичну - розщеплення вуглеводів;
• бактерицидну - завдяки вмісту лізоциму;
• захисну - розбавляє, буферує, сприяє виведенню нехарчових та шкідливих речовин;
• рухову - змочує і вкриває слиною їжу та забезпечує ковтання.

Секреція слинних залоз виникає при подразненні рецепторів слизової порожнини рота - рефлекторно та у відповідь на зорові, слухові та інші подразники, якщо раніше вони збігалися з прийманням їжі - умовно-рефлекторно.

Стимулюють секрецію слини:

• привабливий зовнішній вигляд, ароматний запах страв;
• відчуття голоду;
• приємні емоції;
• органічні кислоти, прянощі, екстрактивні речовини, солодощі, інші смакові речовини і продукти.

У ротовій порожнині відбуваються такі процеси травлення:

• розщеплення крохмалю і глікогену під дією амілази слини до декстринів;
• розщеплення мальтози і сахарози під дією мальтази (глюкозидаза) до глюкози;
• часткове всмоктування глюкози.

Їжа знаходиться в ротовій порожнині близько 15 секунд, тому повного розщеплення крохмалю не відбувається. Але травлення в ротовій порожнині має дуже велике значення, тому що є пусковим механізмом для функціонування шлунково-кишкового тракту і подальшого розщеплення їжі.

 

3. Процеси травлення  у шлунку та вплив продуктів  і технологічних факторів на  них

 

Шлунок відіграє важливу роль у процесах травлення. У шлунку продовжується механічна переробка їжі, яка почалася у ротовій порожнині, і відбуваються складні хімічні перетворення під впливом шлункового соку протягом 4-8 годин.

Шлунок виконує такі функції:

♦ бар'єрну - захищає інші органи від надмірно солоної, твердої, неперетравленої їжі та їжі, що містить токсини та патогенні мікроорганізми;

♦ секреторну - головні залози шлунку продукують ферменти (пептинази, ліпазу), обкладочні - HCl, додаткові - слиз;

♦ рухову (моторну) - забезпечує депонування їжі, перемішування її з шлунковим соком та переміщення до кишечнику;

♦ всмоктувальну - всмоктування продуктів розщеплення білків та емульгованих жирів.

У шлунку відбуваються процеси травлення їжі під впливом шлункового соку. Шлунковий сік - це продукт зовнішньосекреторної діяльності залоз шлунка. Він має кислу реакцію (рН 1,5-1,8). Склад шлункового соку відповідає кількості та якості їжі.

 

До складу шлункового соку входять:

♦ пептинази (пепсиноген, гастриксин, желатиназа, хімозин), які гідролізують білки;

♦ ліпаза, яка гідролізує емульговані жири. У дорослих людей шлункової ліпази майже немає. Жирна їжа пригнічує соковиділення, сприяє проявленню дії ліпази;

♦ соляна кислота (0,5 %), яка денатурує білки і сприяє набряканню та розщепленню білків, активує фермент пепсиногени, створює кисле середовище, необхідне для дії ферментів шлунка, стимулює перистальтику шлунка, панкреатичну секрецію і має бактерицидну дію;

♦ уреаза - розщеплює сечовину, при цьому звільняється аміак, який частково нейтралізує НСІ;

♦ лізоцим - надає шлунковому соку бактерицидної дії;

♦ муцин (шлунковий слиз) - захищає слизову оболонку шлунка від механічних і хімічних пошкоджень.

Виділення шлункового соку починається при вигляді їжі, відчутті запаху та при надходженні її в ротову порожнину. Процес шлункового соковиділення можна поділити на декілька фаз: складно-рефлекторну (мозкову) і шлункову. Складно-рефлекторна (мозкова) фаза включає умовно-рефлекторний і безумовно-рефлекторний механізми.

Умовно-рефлекторне виділення шлункового соку відбувається при подразненні нюхових, зорових, слухових рецепторів (запах, вид їжі, звукові подразники, пов'язані з приготуванням їжі, розмовами про їжу). Сік, що виділяється при цьому, І.П. Павлов назвав запальним, або апетитним.

Безумовно-рефлекторне шлункове соковиділення починається з моменту надходження їжі до ротової порожнини і пов'язане з подразненням рецепторів ротової порожнини та стравоходу. Сік, що виділяється в першу фазу шлункової секреції, має велике значення для травлення, оскільки шлунок стає заздалегідь підготовленим до прийому їжі.

Шлункова фаза секреції настає з моменту надходження їжі до шлунку. У слизовій та м'язовій оболонках шлунку є значна кількість рецепторів, які збуджуються механічно в результаті контакту вмісту шлунку з поверхнею слизової оболонки і хімічно при розщепленні харчових продуктів. Виникаючі імпульси відіграють значну роль у рефлекторній регуляції роботи як самого шлунку, так і травної системи в цілому.

У шлунку відбуваються такі процеси травлення:

♦ набрякання білків внаслідок дії соляної кислоти та розщеплення їх під дією пептиназ - пепсину, гастриксину та хімозину до пептонів та альбумоз;