Текст книги "Биология. Человек. 8 класс"

§ 33. Всасывание. Роль печени. Функции толстого кишечника

1. Где происходит всасывание?

2. Каково строение и функция ворсинок кишечника?

3. Что происходит с всосавшимися веществами в печени?

4. Каковы функции толстой кишки?

Всасывание. Всасывание – это поступление различных веществ в кровь и лимфу. В пищеварительной системе происходит всасывание продуктов расщепления питательных веществ. Это очень важный процесс, потому что именно таким путём организм получает все необходимые ему вещества и энергию.

В разных частях пищеварительного тракта всасывание происходит по-разному. Например, вода и растворённые в ней минеральные соли могут всасываться на протяжении всего желудочно-кишечного тракта: в ротовой полости, желудке, тонком и толстом кишечнике. В желудке в небольшом количестве всасываются также глюкоза и аминокислоты. Однако большинство питательных веществ проникает в кровь и лимфу через стенку тонкого кишечника в тощей и подвздошной кишке.

Рис. 98. Строение кишечных ворсинок: 1 – кишечная ворсинка; 2 – однослойный эпителий; 3 – кровеносные капилляры; 4 – лимфатический капилляр; 5 – кровеносный сосуд; 6 – лимфатический сосуд

Всасывание питательных веществ происходит в кишечных ворсинках, которые являются выростами кишечной стенки. Ворсинок так много, что внутренняя поверхность кишечника кажется бархатистой (рис. 98, 99).

В каждую ворсинку входят нервы, кровеносные сосуды (артериола и венула, связанные сетью капилляров) и слепо оканчивающийся лимфатический капилляр. Продукты расщепления крахмала (глюкоза) и расщепления белков (аминокислоты) поступают в кровь. Продукты расщепления жиров (глицерин и жирные кислоты) поглощаются эпителием и превращаются в его клетках в жировые вещества, характерные для данного организма. Эти жировые вещества поступают в лимфатические сосуды, которые находятся в центре ворсинки.

Вода, некоторые соли (хлориды) и ряд витаминов всасываются пассивно – путём диффузии или осмоса. А вот проникновение аминокислот, глюкозы, ионов кальция и некоторых других веществ требует затрат энергии и протекает благодаря активной деятельности клеток ворсинок.

Рис. 99. Ворсинки тонкого кишечника (микрофотография)

Глюкоза и аминокислоты, поступившие в кровь, направляются к печени. Жир, минуя печень, следует в жировые депо организма, например в подкожную клетчатку.

Печень и её роль в организме. Наряду с синтезом желчи печень выполняет множество других важнейших функций. Кровеносные сосуды, отходящие от кишечника и желудка, впадают в воротную вену. Она несёт кровь в печень (рис. 100). В ней венозная кровь, поступившая из кишечника, снова растекается по капиллярам. Из крови, находящейся в них, извлекаются и обезвреживаются вредные вещества. Из поступивших аминокислот отбираются вещества, нужные организму, а остальные либо теряют аммиак и превращаются в углеводы и жиры, либо используются для создания других аминокислот, недостающих организму. В печени синтезируются не все аминокислоты. Те из них, которые синтезироваться в организме не могут, называют незаменимыми, их недостаток в пище ведёт к нарушениям обмена веществ.

Печень задерживает разрушенные эритроциты. Содержащийся в них гемоглобин используется для выработки желчи. Ядовитые соли аммония, образующиеся в результате окисления белков, в печени преобразуются в мочевину – менее токсичное вещество, которое выводится с мочой.

Печень участвует в поддержании постоянства содержания глюкозы в крови. Если воротная вена приносит слишком много глюкозы, печень задерживает её излишки и превращает их в нерастворимое соединение – гликоген. При недостатке глюкозы в крови гликоген печени преобразуется в глюкозу, которая поступает в кровь. Воротная вена может приносить в печень различное количество глюкозы, но в печёночную вену (а затем и во все клетки организма) поступает относительно постоянное количество глюкозы.

Толстый кишечник. У человека толстый кишечник имеет длину 1,5–2 м, ширину 4–7 см и состоит из нескольких отделов: слепой, ободочной, сигмовидной и прямой кишки. Слизистая оболочка толстого кишечника лишена ворсинок, образует складки и содержит железы, выделяющие слизь. Поскольку через мембрану клетки питательные вещества могут проникать лишь в растворённом виде, по ходу пищеварительного канала пища последовательно разбавляется водой. Она содержится в слюне, желудочном, поджелудочном и кишечном соках, а также в желчи. Главная функция толстой кишки состоит в том, чтобы отделить оставшуюся воду от непереваренных остатков пищи. Вода в толстой кишке всасывается в кровь, непереваренные остатки уплотняются. Формируются каловые массы, которые через прямую кишку удаляются из организма.

Рис. 100. Воротная система печени: 1 – желудок; 2 – кишечник; 3 – воротная вена; 4 – печень; 5 – печёночная вена

Рис. 101. Слепая кишка с аппендиксом: 1 – толстая кишка; 2 – тонкая кишка; 3 – слепая кишка; 4 – аппендикс; 5 – заслонка толстой кишки (препятствие возвращению пищевой кашицы в тонкую кишку)

От начального отдела толстого кишечника – слепой кишки отходит червеобразный отросток – аппендикс (рис. 101). У травоядных животных слепая кишка достигает большого размера. В ней поселяются микроорганизмы, разрушающие клетчатку, а также другие трудноперевариваемые вещества растительной пищи, и аппендикс играет в этом процессе важную роль. Для человека же в связи с иным характером питания эта функция аппендикса большого значения не имеет.

Воспаление аппендикса – аппендицит. Он проявляется болью в правой нижней части живота. У человека повышается температура тела, может возникнуть рвота. Необходимо немедленно обратиться к врачу, так как из воспалённого аппендикса инфекция может попасть в брюшную полость и вызвать опасное для жизни воспаление – перитонит. До прихода врача больному нельзя давать слабительные, ставить на живот грелку, применять клизму и обезболивающие препараты. От еды следует воздерживаться до выяснения диагноза.

ВСАСЫВАНИЕ, КИШЕЧНАЯ ВОРСИНКА, ПЕЧЕНЬ, МОЧЕВИНА, ГЛЮКОЗА, ГЛИКОГЕН, ТОЛСТЫЙ КИШЕЧНИК, СЛЕПАЯ КИШКА, АППЕНДИКС, АППЕНДИЦИТ, ПЕРИТОНИТ.

Вопросы

1. Как устроена и как функционирует кишечная ворсинка? Изобразите схематично её строение.

2. Эпителий ворсинки всасывает глицерин и жирные кислоты, а из них синтезирует жир. Отличается ли он от пищевого жира? Объясните свою точку зрения.

3. Почему толстый кишечник получил такое название? Какие отделы в нём выделяют?

4. Как печень поддерживает постоянство состава внутренней среды организма?

5. Где находится слепая кишка с аппендиксом?

Задания

1. Сравните строение тонкого и толстого кишечника и процессы, происходящие в них. Как взаимосвязаны особенности строения и функционирования этих отделов пищеварительного тракта?

2. Назовите симптомы аппендицита. Перечислите, что нельзя делать при подозрении на аппендицит.

3. Составьте и заполните таблицу «Органы пищеварительной системы человека и их функции».

§ 34. Регуляция пищеварения

1. Какие методы были использованы И. П. Павловым для изучения пищеварения?

2. Чем различаются безусловные и условные рефлексы?

3. Как возникает чувство голода и насыщения?

4. Как осуществляется гуморальная регуляция пищеварения?

Нервная регуляция пищеварения происходит рефлекторно. Это удалось установить с помощью фистульной методики, усовершенствованной Иваном Петровичем Павловым (1849–1936). За работы по изучению пищеварения он получил Нобелевскую премию.

Фистула – искусственно созданное отверстие для выведения наружу продуктов, находящихся в полостных органах или железах. Так, для того чтобы исследовать выделения слюнной железы, И. П. Павлов выводил один из её протоков наружу и собирал слюну (рис. 102). Это давало возможность получить её в чистом виде и исследовать состав. Было выяснено, что слюна выделяется как при попадании пищи в ротовую полость, так и при её виде, но при условии, если животному знаком вкус этой пищи.

По предложению И. П. Павлова рефлексы были разделены на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы – врождённые рефлексы, свойственные всем особям данного вида. С возрастом они могут меняться, но по строго определённой программе, одинаковой для всех особей этого вида. Безусловные рефлексы – это реакция на жизненно важные события: пищу, опасность, боль и т. д.

Условные рефлексы – это рефлексы, приобретённые в течение жизни. Они дают возможность организму приспособиться к меняющимся условиям, накапливать жизненный опыт.

Опыты по фистульной методике показали, что раздражение вкусовых рецепторов вызывает секрецию не только слюны, но и желудочного сока. Поэтому пища, смешанная со слюной, попадает не в пустой желудок, а в желудок, уже подготовленный к её приёму, то есть наполненный пищеварительным соком. Это было показано И. П. Павловым в опытах с мнимым кормлением. Собаке перерезали пищевод и оба конца выводили наружу. Когда животное ело, пища вываливалась из отверстия в пищеводе. Содержимое желудка выводилось наружу с помощью специальной трубки (рис. 103).

Иван Петрович Павлов

Рис. 102. Собака с фистулой слюнной железы в звуконепроницаемой камере: А – камера; Б – помещение для экспериментатора; В – собака с фистулой слюнной железы: 1 – слюнная железа; 2 – проток железы, выведенной наружу; 3 – воронка для сбора слюны

Рис. 103. Мнимое кормление: А – фистула желудка; Б – мнимое кормление. У собаки перерезан пищевод, оба края вшиты в кожу. Проглоченная пища в желудок не попадает – вываливается через отверстие наружу, но желудочное сокоотделение идёт

Несмотря на то что в желудок пища не попадала, секреция желудочного сока всё равно в нём происходила. Более того, если собака была голодна, то любой сигнал, связанный с едой, вызывал как отделение слюны, так и отделение желудочного сока. Это условно-рефлекторное отделение желудочного сока И. П. Павлов назвал аппетитным соком.

Когда же пища попадает в желудок и растягивает его, пищевое возбуждение завершается и сменяется ощущением насыщения. Оно наступает раньше, чем кровь обогатится питательными веществами. Следовательно, существует тормозной рефлекс на наполнение желудка, предохраняющий от переедания.

Гуморальная регуляция пищеварения. После того как питательные вещества всосутся в кровь, начинается гуморальное отделение желудочного сока. Среди питательных веществ имеются биологически активные вещества, которые, например, содержатся в овощных и мясных отварах. Продукты их расщепления через слизистую оболочку желудка всасываются в кровь. С током крови они попадают к железам желудка, и те начинают усиленно выделять желудочный сок. Это позволяет обеспечить длительное сокоотделение: белки перевариваются медленно, иногда в течение 6 ч и более.

Таким образом, регуляция деятельности всех отделов пищеварительной системы осуществляется нейрогуморальным путём.

ФИСТУЛА, БЕЗУСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ, УСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ, МНИМОЕ КОРМЛЕНИЕ, АППЕТИТНЫЙ СОК, ГУМОРАЛЬНОЕ СОКООТДЕЛЕНИЕ ЖЕЛУДОЧНЫХ ЖЕЛЁЗ.

Вопросы

1. Слюноотделение у собаки на вид кормушки с пищей – рефлекс условный или безусловный?

2. Как возникает ощущение насыщения?

3. Как осуществляется гуморальная регуляция желудочного сокоотделения?

Задания

1. Почему многие врачи-диетологи советуют вставать из-за стола с лёгким чувством голода? Согласны ли вы с этой рекомендацией? Докажите свою точку зрения.

2. Используя дополнительную литературу и ресурсы Интернета, подготовьте сообщение или презентацию о работах российского физиолога И. П. Павлова, посвященных изучению процессов пищеварения и его регуляции.

§ 35. Гигиена органов пищеварения. Предупреждение желудочно-кишечных инфекций

1. Как сохранить аппетит?

2. Чем и как питаться?

3. Как соблюдать правильный рацион?

4. Как предупредить отравление пищевыми продуктами?

5. Как уберечься от кишечных инфекций: ботулизма, сальмонеллёза, холеры, дизентерии?

Правила приёма пищи. Для полноценного усвоения питательных веществ необходимо, чтобы пища имела привлекательный вид, приятный запах и вкус. Такая пища вызывает аппетит и способствует выделению пищеварительных соков. Отделению пищеварительных соков способствует и постоянное время приёма пищи (условный рефлекс на время).

В начале еды полезно употреблять блюда, усиливающие сокоотделение, такие как салат, винегрет, бульон. Есть сладости не рекомендуется, так как они снижают аппетит. На пустой желудок вредно пить крепкий кофе и крепкий чай, поскольку содержащийся в них кофеин стимулирует отделение желудочного сока, что полезно лишь в случае, когда пища находится в желудке. Когда её там нет, желудочный сок может раздражать стенку желудка.

Пищу необходимо тщательно пережёвывать. Тогда она лучше пропитается слюной, и в желудок не попадут грубые частицы, которые могут раздражать, а то и повредить слизистую оболочку. Кроме того, при еде наспех ухудшается отделение пищеварительных соков. Во время еды вредно отвлекаться, заниматься посторонними делами.

Пища не должна быть слишком горячей (температура не выше 50 °С). В противном случае возможны ожоги пищевода и желудка, что может привести к хроническому их воспалению. Слизистую оболочку пищевода и желудка раздражают также горчица, перец, уксус, лук, если их употреблять в больших количествах. Содержащиеся в них вещества раздражающе действуют также на печень и почки.

Опасно для слизистой желудка и постоянное сухоядение, то есть питание преимущественно бутербродами – хлебом с маслом, сыром, колбасой без горячих блюд (супа, каши, варёных овощей).

В пище обязательно должны содержаться вещества, стимулирующие моторику кишечника. Они способствуют своевременному удалению непереваренных остатков пищи. Таким действием обладают ржаной хлеб, капуста, свёкла, морковь, салат, слива, а также молочные продукты (кефир, простокваша).

Последний приём пищи должен быть не позже чем за полтора часа до сна. В противном случае сон нарушается. Кроме того, еда на ночь способствует увеличению массы тела.

Кишечные инфекции и их предупреждение. Пища по возможности должна быть свежеприготовленной.

Недоброкачественная пища обычно приобретает неприятный вид, запах и цвет. Однако это происходит не всегда. Нередко заражённая микроорганизмами пища не утрачивает своих внешних качеств и потому представляет опасность. Именно поэтому на различных пищевых продуктах указывают срок годности. Необходимо всегда обращать на него внимание.

Следует проявлять осторожность с консервированными продуктами. Если консервная банка хотя бы немного вздута («бомбаж»), употреблять в пищу её содержимое нельзя. «Бомбаж» возникает из-за того, что при разложении содержимого банки бактериями гниения или брожения выделяются газы. Среди бактерий могут быть и смертельно опасные для человека виды, например бактерия ботулизма.

Возбудители ботулизма живут в почве, а также в кишечнике крупного рогатого скота, свиней, лошадей, грызунов, не вызывая у них заболеваний. Из почвы или вместе с навозом бактерии могут попасть на овощи, грибы и другие продукты. Бактерии, вызывающие ботулизм, могут заражать водоёмы и рыбу, находящуюся в них. Развиваются эти микробы при отсутствии воздуха (анаэробы), поэтому они легко выживают в наглухо закрытых сосудах: в консервных и герметически закрытых стеклянных банках. Споры бактерий чрезвычайно устойчивы. Они гибнут только после кипячения в течение нескольких часов. При консервировании в домашних условиях фруктов, грибов, рыбы и т. д. в плотно закрытом сосуде без доступа воздуха эти споры могут «прорасти» и дать начало новым бактериальным клеткам. Отравление наступает при попадании в организм ботулотоксина – сильнейшего яда, вырабатываемого этими бактериями.

Заболевание ботулизмом развивается обычно через 12–24 ч после приёма заражённой пищи. Иногда признаки отравления могут проявиться раньше или позже этого срока. Болезнь начинается с головной боли, тошноты, рвоты, болей в животе. Температура тела обычно не поднимается. Через 1–2 суток наступает расстройство зрения, может быть паралич шейных и дыхательных мышц, что ведёт к смерти.

Рис. 104. Возбудители сальмонеллёза – палочковидные бактерии сальмонеллы (микрофотография)

Другой опасной болезнью является сальмонеллёз (рис. 104). Наиболее часто заболевание происходит в летне-осеннее время. Источником инфекции чаще всего бывают домашняя птица, кошки, собаки, крупный и мелкий рогатый скот, а также больные люди и бактерионосители. Заражение бактерией сальмонеллой происходит обычно через заражённые продукты – яйца, мясо, молоко, молочные продукты.

Болезнь обычно начинается остро. Поднимается температура, возникают боли в животе, частый стул, тошнота и рвота. Болезнь длится несколько суток и очень ослабляет организм.

Очень опасна холера. Её возбудитель – холерный вибрион. Он хорошо сохраняется в воде, легко переносит холод, но плохо выдерживает нагревание. От хлорной извести или хлорамина вибрион погибает. Поэтому при угрозе эпидемии холеры рекомендуют тщательно кипятить воду, молоко, а перед едой споласкивать руки раствором хлорной извести или хлорамина, а потом тщательно мыть их чистой водой с мылом. Недопустимо мыть руки и ополаскивать овощи и фрукты водой, взятой из открытых водоёмов, так как они могут быть заражены вибрионом. Для мытья надо использовать только кипячёную воду. В местах, где выявлен больной холерой, объявляется карантин. Санитарные службы выясняют источники заражения, ставят предупредительные знаки, запрещающие купаться в водоёмах, где предполагается наличие холерного вибриона.

Холера обычно проявляется через 2–3 суток после заражения. Проникнув в тонкую кишку, холерные вибрионы начинают размножаться и выделять яды, которые вызывают сильный понос (диарею), нередко с примесью крови. Затем начинается обильная рвота. Всё это ведёт к потере организмом воды и минеральных солей. Возникает обезвоживание организма, опасное для жизни. Нарушается работа сердца и почек. Затем появляются судороги, одышка. Спасти больного можно только в больнице, где ему вводят антибиотики и лечебную жидкость, компенсирующую потерю воды.

Дизентерия – тоже весьма заразное и опасное заболевание. Ею можно заболеть, съев заражённую пищу, выпив воду из сомнительного источника или вымыв в нём посуду, овощи, руки. Дизентерийная палочка поражает толстую кишку. Переносчиками инфекции могут быть мухи.

Инкубационный период дизентерии длится 2–5 суток, после чего температура повышается до 38–39 °С, появляются боли в мышцах и суставах, головная боль и схваткообразные боли в левой половине живота. Стул учащается, иногда он имеет неудержимый характер, в нём появляется слизь, иногда кровь.

Гельминтозы. Гельминтозы – это заболевания человека, вызванные паразитическими червями (глистами). Наиболее часто человек заражается острицами, аскаридами, свиным и бычьим цепнями. В кишечнике человека глисты питаются готовыми питательными веществами и выделяют токсины, которые отравляют организм. При заражении глистами общее самочувствие человека резко ухудшается: человек быстро утомляется, у него возникает тошнота, рвота, боли в животе и головные боли. Паразиты очень плодовиты. Например, аскарида продуцирует более 200 тыс. яиц в сутки.

Заражённый глистами человек часто становится источником заражения для других людей. Для лечения глистных заболеваний надо обязательно обратиться к врачу.

Профилактика желудочно-кишечных инфекций. Возбудители кишечных инфекций и яйца паразитических червей в огромных количествах выходят из организма больных с непереваренными остатками пищи. Со сточными водами они могут попасть в колодцы и другие источники водоснабжения. Поэтому нельзя пить сырую воду из колодцев, рек, озёр.

Возбудители дизентерии, холеры и некоторых других кишечных заболеваний плохо переносят действие прямого солнечного света и высушивание. Они легко уничтожаются хлорной известью, карболовой кислотой и другими дезинфицирующими средствами.

Причиной распространения инфекционных кишечных заболеваний может стать неправильное хранение продуктов: сырое мясо, рыба, птица не должны находиться рядом с продуктами, употребляемыми в пищу без термической обработки (сыр, колбаса, варёное мясо и т. д.). Нельзя сырые продукты разделывать на тех же кухонных досках, что и овощи для салатов, хлеб, сыр, колбасу. Готовые и сырые продукты должны храниться раздельно.

Желудочно-кишечные инфекции нередко называют болезнями грязных рук. Возбудители инфекционных болезней попадают на вещи и продукты питания, с них – на руки, а с рук – в рот. Поэтому соблюдение правил личной гигиены – основная мера профилактики желудочно-кишечных инфекций.

При употреблении в пищу несвежих или недоброкачественных продуктов, ядовитых рыб, заплесневелого хлеба, ядовитых растений или грибов может возникнуть пищевое отравление.

Очень опасны отравления незнакомыми лекарствами или лекарственными препаратами с истёкшим сроком годности. Лекарственные препараты необходимо хранить в тех условиях, которые указаны на их упаковках. Нельзя пользоваться лекарствами, чей срок годности уже закончился.

При отравлении следует немедленно вызвать врача и оказать пострадавшему первую помощь. Для этого необходимо как можно быстрее удалить из желудка больного всё содержимое, то есть промыть желудок. Пострадавшему дают выпить как можно больше тёплой воды, а затем вызывают рвоту. Эту процедуру повторяют несколько раз, пока полностью не очистят желудок. При остановке дыхания или сердца необходимо срочно применить искусственное дыхание и непрямой массаж сердца (см. § 29).

БОТУЛИЗМ, САЛЬМОНЕЛЛЕЗ, ХОЛЕРА, ХОЛЕРНЫЙ ВИБРИОН, ДИАРЕЯ, ДИЗЕНТЕРИЯ, ДИЗЕНТЕРИЙНАЯ ПАЛОЧКА, ГЕЛЬМИНТОЗЫ, ПИЩЕВОЕ ОТРАВЛЕНИЕ.

Вопросы

1. Каковы правила приёма пищи?

2. Какое значение имеет кулинарная обработка пищи?

3. Салат, винегрет, мясные и овощные отвары усиливают сокоотделение гуморальным путём. Как это происходит?

4. Какое значение для пищеварения имеют такие продукты, как ржаной хлеб, капуста, салат?

5. По каким признакам можно судить о недоброкачественности пищевых продуктов?

6. Какие меры предосторожности помогут избежать заболевание ботулизмом?

7. В чём опасность сальмонеллёза?

8. Как уберечься от дизентерии и холеры?

Задания

1. Используя знания, полученные на уроках биологии в 7 классе, подготовьте сообщение или презентацию о паразитических червях из типов Плоские черви и Круглые черви. Чем опасны для человека эти паразиты?

2. Организуйте и проведите конкурс плакатов «Осторожно! Ядовитые грибы!».

3. Выясните, какие ядовитые растения встречаются в вашей местности. Вместе с одноклассниками сделайте информационный стенд об этих растениях.

4. Составьте памятку «Меры профилактики желудочно-кишечных инфекций».

Основные положения главы 8

Пища является строительным материалом и источником энергии. Её поступление необходимо для поддержания пластического и энергетического обмена. Но пищевые белки, жиры и углеводы не могут непосредственно стать частью нашего тела, поскольку из-за тканевой несовместимости они будут уничтожены иммунной системой. Необходима их предварительная переработка.

Превращение пищевых веществ в органах пищеварения

Пищеварение – это сложный ферментативный процесс, при котором сложные пищевые вещества путём физической и химической переработки превращаются в более простые органические вещества, которые поступают в кровь и участвуют в клеточном обмене.

Процессы пищеварения осуществляются органами пищеварительной системы. Пищеварительный тракт состоит из пищеварительного канала (ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки) и пищеварительных желёз (слюнных, желудочных, поджелудочной, кишечных и печени с желчным пузырём). В состав пищеварительных соков входят ферменты. Вещества, на которые они действуют, называют субстратом. Каждый фермент способен действовать на свой субстрат при определённых условиях (температура, кислотно-щелочное равновесие и др.).

Переваривание пищи происходит автоматически и не контролируется нашей волей. Оно регулируется безусловными и условными рефлексами, а также гуморальным путём. Всасывание питательных веществ осуществляется ворсинками тонкой кишки, а окончательное всасывание воды, минеральных солей и витаминов происходит в толстой кишке. Переваривание пищи частично осуществляют полезные микроорганизмы, находящиеся в кишечнике.

Попадание болезнетворных микроорганизмов в пищеварительный канал может вызвать ряд тяжёлых заболеваний, а недоброкачественная пища может стать причиной отравления. Для предупреждения отравлений и пищевых инфекций надо соблюдать правила гигиены.