Особливості її формування в процесі онтогенезу
Організм людини у процесі життєдіяльності витрачає різні речовини та значну кількість енергії. На покриття цих витрат із довкілля повинні надходити речовини, що відновлюють структурні й енергетичні потреби організму. Цими поживними речовинами є білки, жири, вуглеводи. Велику роль відіграють вітаміни, органічні кислоти, мінеральні речовини, без яких неможливе засвоєння речовин в організмі.
Вода, мінеральні речовини, деякі органічні речовини можуть всмоктуватися в кров у незмінному вигляді. Разом з цим організм людини не може безпосередньо засвоювати білки, вуглеводи, жири без попередньої їх обробки. Цю найважливішу функцію в організмі здійснює травна система.
Травлення – це складний процес фізико-хімічної переробки їжі, в результаті якого стає можливим всмоктування розчинних продуктів гідролізу в кров і лімфу, засвоєння їх організмом.
Шлунково-кишковий тракт має суцільну трубку, яка складається із ротової порожнини, глотки, стравоходу, шлунка, тонкого і товстого кишечника. У шлунково-кишковий тракт поступають продукти секреції декількох органів, а саме слинних і підшлункових залоз, печінки (рис. 64). У шлунково-кишковому тракті відбуваються складні фізико-хімічні перетворення їжі, які здійснюються завдяки моторній, секреторній і всмоктувальній функціям. Крім цього, органи системи травлення виконують і екскреторну функцію, завдяки якій виводяться із організму залишки неперетравленої їжі та деякі продукти обміну речовин.
Починається процес травлення з фізичної обробки їжі (роздріблення, розмішування, розчинення) і виділення травних секретів. Хімічні зміни їжі здійснюються під впливом гідролітичних травних ферментів, які виробляться секреторними клітинами травних залоз.
Ферменти (ензими) – це біологічні каталізатори (прискорювачі) хімічних реакцій, вони мають білкову природу. Ферменти травних соків розчепляють білки, жири і вуглеводи на дрібні фрагменти, які здатні всмоктуватись (перетравлення). Разом з водою, мінеральними солями і вітамінами кінцеві продукти перетравлення поступають із просвіту кишечника через клітини його слизистої оболонки в кров і лімфу (всмоктування).
Із метою рівномірного і більш повного перетравлення їжі необхідне її перемішування і пересування по шлунково-кишковим трактом. Це забезпечується моторною функцією кишково-травного тракту, завдяки скороченню гладеньких м’язів стінок шлунка і кишечника, а також підшлункової залози і печінки.
Рис. 64. Загальний вигляд системи травлення: 1 – слинні залози; 2 – язик;
3 – стравохід; 4 – шлунок; 5 – печінка; 6 – жовчний міхур; 7 – підшлункова залоза; 8 – висхідна ободова кишка; 9 – поперечна ободова кишка; 10 – низхідна ободова кишка; 11 – червоподібний відросток сліпої кишки; 12 – тонка кишка; 13 – сигмовидна кишка; 14 – пряма кишка
Їх рухова активність характеризується перистальтикою, ритмічною сегментацією, маятникоподібними рухами і тонічним скороченням.
Шлунково-кишковий тракт має велику ентеральну, або внутрішню нервову систему, яка називається також „кишковим мозком”. Вона функціонує незалежно від зовнішньої вегетативної нервової системи і регулює моторну і секреторну функцію шлунка і кишечника. Значний вплив на моторну і секреторну функцію шлунково-кишкового тракту виявляє зовнішня вегетативна нервова система.
Секреторна функція шлунково-кишкового тракту здійснюється клітинами, які входять до складу слинних залоз порожнини рота, залоз шлунка і кишечника, а також підшлункової залози та печінки. Травний секрет містить розчин електролітів, який формує ферменти та інші речовини.
Основні властивості ферментів:
1) специфічність дії – кожний фермент розщеплює поживні речовини тільки певної групи (білки, жири чи вуглеводи) і не розщеплює інших;
2) ферменти діють тільки у певному хімічному середовищі – одні в лужному, другі в кислому;
3) найбільш активно ферменти діють за t тіла, а за t – 70-100˚С вони руйнуються;
4) невеличка кількість ферменту може розщепити велику масу органічної речовини.
Виділяють три групи ферментів, які приймають участь у травленні:
1) розчеплюючі білки – протеази;
2) розчеплюючі жири – ліпази;
3) розчеплюючі вуглеводи – карбогідрази.
Без хімічної обробки їжі у травному тракті більшість вміщених у ній поживних речовин ― білків, жирів, вуглеводів мають високо-молекулярні сполуки, не можуть всмоктуватися і використовуватись клітинами організму. У кров або лімфу поступають через стінку травного тракту лише утворені у ньому більш прості добре розчинні у воді та позбавлені видової специфічності хімічні сполуки. Такими речовинами є продукти розчеплення білків (амінокислоти і низькомолекулярні поліпептиди), жирів (ди- і моногліцериди, гліцерин і солі жирних кислот) і вуглеводи (моносахариди). Тільки вода, мінеральні солі і невелике число органічних сполук в організмі є незмінними.
Інкреторна, або внутрісекреторна функція полягає у вироблені ряду гормонів, які виявляють регулюючий вплив. Шлунково-кишковий тракт відноситься до органів, які найбільше зазнають гормональних впливів, як за різноманітністю діючих на нього гормонів, так і за діапазоном ефектів. Виявлено 18 видів клітин, які виробляють важливі для функцій шлунково-кишкового тракту гормони або пептиди. До класичних гормонів шлунково-кишкового тракту відноситься гастрин, секретин, холецистокінін, які виділяються в кров під дією спеціальних стимулів і впливають на ефекторні органи. В останні роки відкрито цілий ряд біологічно активних пептидів, які не будучи класичними гормонами, діють на шлунково-кишковий тракт в основному так само, як гормони (табл. 17).
Регуляція секреторної, моторної і всмоктувальної функцій шлунково-кишкового тракту здійснюється: 1) за допомогою цілого ряду гормонів і біологічно активних пептидів; 2) за рахунок скоротливої активності гладеньких м’язів; 3) вегетативної нервової системи.
Методи дослідження процесів травлення.Російський фізіолог І.П. Павлов розробив принципово нові методичні підходи, що дозволили відкрити закономірності слиновиділення, виділення шлункового соку і жовчі; зібрати чисті, не змішані з їжею травні соки, визначити їхній склад, вивчити регуляцію травлення у природних умовах. За ці праці І.П. Павлову було присуджено Нобелівську премію. Свої досліди він робив на собаках. І.П. Павлов розробив метод фістул. Фістула – це сполучення порожнини будь-якого органа зі зовнішнім середовищем.
Таблиця 17