Слайд 2Слюна:
pH от 5,6 до 7,6.
98,5 % и более - вода,
соли,
муцин (гликопротеины, формирует и склеивает пищевой комок),
лизоцим (гидролиз муреина кл. стенок бактерий),
ферменты амилаза и мальтаза,
а также другие ферменты, некоторые витамины.
Состав секрета слюнных желез меняется в зависимости от характера раздражителя.
Вещество Концентрация
Вода 994 г/л
Белки 1,4—6,4 г/л
Муцин 0,9—6,0 г/л
Холестерин 0,02—0,50 г/л
Глюкоза 0,1—0,3 г/л
Аммоний 0,01—0,12 г/л
Мочевая кислота 0,005—0,030 г/л
Соли натрия 6—23 ммоль/л
Соли калия 14—41 ммоль/л
Соли кальция 1,2—2,7 ммоль/л
Соли магния 0,1—0,5 ммоль/л
Хлориды 5—31 ммоль/л
Гидрокарбонаты 2—13 ммоль/л
Мочевина 140—750 ммоль/л
Слайд 3α-Амилаза
α-Амилаза (амилаза слюнных желез и амилаза поджелудочной железы) – кальций-зависимый фермент.
Гидролизует крахмал до олигосахаридов различной длины. У животных α-амилаза является основным пищеварительным ферментом. Активность α-амилазы оптимальна при нейтральной pH 6,7-7,0.
Мальтаза —гидролиз мальтозы на две молекулы глюкозы.
Структура амилазы слюнных желез. Катион кальция показан Структура амилазы слюнных желез. Катион кальция показан жёлтым цветом, анион хлора - зелёным.жёлтым цветом, анион хлора - зелёным.
Слайд 4Желудок
дно желудка,
большая кривизна,
тело,
нижний полюс желудка,
привратниковая (пилорическая) часть,
отверстие привратника,
угловая вырезка,
малая кривизна,
складки слизистой оболочки
Слайд 5
Объём пустого желудка составляет около 500 мл. После принятия пищи он
обычно растягивается до 1 литра, но может увеличиться и до 4х литров.
Размеры желудка зависят от типа телосложения и степени наполнения. Умеренно наполненный желудок имеет длину 24-26 см, наибольшее расстояние между большой и малой кривизной не превышает 10-12 см, а передняя и задняя поверхности отделены друг от друга примерно на 8-9 см.
У пустого желудка длина 18-20 см, расстояние между большой и малой кривизной 7-8 см, задняя и передняя стенки соприкасаются.
Слайд 6Стенка желудка
образована 3мя оболочками: слизистой, мышечной и серозной.
1. Слизистая оболочка (СО)
Образует продольные складки, поля, ямочки. Состоит из 4х слоев: эпителия, собственной пластинки, мышечной пластинки и подслизистой основы.
а) эпителий
Однослойный столбчатый железистый, одинаков во всех отделах желудка. Все его клетки секретируют слизь, покрывающую СО непрерывным слоем толщиной 0,5 мм (защита от механических повреждений и желудочного сока, повреждается алкоголем и аспирином). гидрокарбонат НСО3ˉ, диффундирующий в слизь, нейтрализует соляную кислоту. Для секреции ферментов и соляной кислоты в просвет желудка в слое слизи формируются временные каналы. Полностью обновляется в течение 1-3 суток.
б) собственная пластинка
Образована РВСТ с большим количеством кровеносных и лимфатических сосудов, содержит диффузные скопления лимфоидной ткани и отдельные лимфатические узелки. В виде тонких прослоек проходит между железами желудка, занимающими основную часть этого слоя.
в) мышечная пластинка слизистой оболочки
Состоит из трех слоев, образованных гладкой мышечной тканью: внутреннего и наружного кольцевых и среднего — продольного. От мышечной пластинки отдельные мышечные клетки отходят в соединительную ткань собственной пластинки слизистой оболочки. Сокращение мышечных элементов слизистой оболочки обеспечивает ее подвижность, а также способствует выведению секрета из желез желудка.
г) подслизистая основа
Образована РВСТ с множеством эластических волокон, в которой располагаются крупные сосуды и подслизистое нервное сплетение. Участвует в образовании желудочных складок.
Слайд 72. Мышечная оболочка
Образована тремя толстыми слоями гладкой мышечной ткани: внутренним косым,
средним кольцевым (наиболее развит в области привратника, образует сфинктер) и наружным продольным. Между мышечными слоями располагаются прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани и элементы межмышечного нервного сплетения.
3. Серозная оболочка
Образована слоем мезотелия и подлежащей соединительной тканью.
Слайд 8Железы желудка
(Около 15 млн.) - простые трубчатые разветвленные; подразделяются на кардиальные,
собственные (фундальные) и пилорические.
кардиальные (в кардиальном отделе) - трубчатые, с сильно разветвленными концевыми отделами. Содержат слизистые клетки, которые вырабатывают слизь, гидрокарбонаты и хлориды калия и натрия. Встречаются также отдельные главные, париетальные и эндокринные клетки (см. ниже).
собственные (фундальные) железы - располагаются в теле и дне желудка и численно преобладают над другими типами желез. Группами по 3-7 впадают в небольшие желудочные ямки. Имеют вид узких трубок, слабо разветвленных у основания. В них выделяют суженную шейку, удлиненное тело и дно. Состоят из клеток 4х типов: главных, париетальных (обкладочных), шеечных и эндокринных.
а) главные клетки - наиболее многочисленны в нижней части и дне железы. ЦП содержит много шЭПС, хорошо развитый КГ, в котором образуются крупные секреторные вакуоли (содержат пепсиноген и другие проферменты), накапливающиеся в апикальной части клетки и выделяющиеся в просвет железы. В просвете желудка пепсиноген под влиянием среды превращается в пепсин.
б) париетальные (обкладочные) клетки - преобладают в верхней части железы. Крупнее главных. В ЦП много крупных мотохондрий и особые внутриклеточные секреторные канальцы в виде узких щелей, в которые обращены многочисленные микроворсинки. По периферии канальцев располагается тубуло-везикулярный комплекс - система мембранных пузырьков и трубочек (резерв мембраны, содержащей ионные насосы), которые сливаются с канальцами при активной секреции.
Слайд 10Париетальные клетки:
через апикальный полюс секретируют ионы водорода и хлора, это обеспечивает:
1) разрушение белков;
2) превращение пепсиногена в пепсин и оптимум pH для активности последнего;
Превращение пепсиногена в пепсин происходит в результате отщепления пепсином с N-kонцевого участка пепсиногена нескольких пептидов.
3) угнетение роста патогенных микроорганизмов.
Через базальную мембрану париетальная клетка выделяет ионы гидрокарбоната, которые капиллярами собственной пластинки приносятся к базальной поверхности покровных клеток, транспортирующих их в слизь, где они нейтрализуют соляную кислоту. Также париетальные клетки синтезируют и выделяют антианемический фактор, образующий в желудке комплекс с витамином В12, который далее всасывается в подвздошной кишке и необходим для нормального кроветворения. При недостаточности этого фактора (в результате аутоимунного повреждения париетальных клеток или после удаления желудка) развивается анемия.
Секреция париетальных клеток стимулируется гистамином, гастрином и ацетилхолином.
Слайд 11Переносчики ионов в париетальной клетке желудка
Н+,К+-АТФаза на апикальной мембране клетки
выводит водородный ион из клетки, а ион калия поступает внутрь клетки. Париетальные клетки секретируют соляную кислоту с рН около 0.8, тогда как рН самой клетки составляет 7.2. На каждый секретируемый водородный ион образуется гидроксид-ион (ОН–), который реагирует с СО2 (реакция катализируется карбоангидразой) с выделением гидрокарбоната и Н2О. Внутриклеточный гидрокарбонат на базолатеральном участке мембраны обменивается клеткой на внеклеточный Сl–, что увеличивает содержание внутриклеточного хлора, который транспортируется к апикальному участку мембраны и секретируется вместе с водородом, образуя НСl.
Слайд 12
Стимуляция секреции кислоты осуществляется посредством как нервных, так и гуморальных механизмов
и традиционно делится на три фазы. Данное деление на фазы связано не с самими механизмами стимуляции, а с источниками этой стимуляции или ингибирования секреции. Сложнорефлекторная фаза секреции желудочного сока вызывается видом, запахом и вкусом пищи и происходит через влияние блуждающего нерва на париетальные клетки. Желудочная фаза секреции осуществляется механическим растяжением желудка пищей, которое воспринимается специальными рецепторами растяжения в стенке желудка и реализуется через рефлекторную дугу, включающую блуждающий нерв. На секрецию в данной фазе влияют компоненты пищи: пептиды, аминокислоты, кофеин, этанол, кальций, которые стимулируют выработку гастрина — сильнейшего гуморального стимулятора секреции соляной кислоты. Кишечная фаза секреции желудочного сока связана с растяжением тонкой кишки химусом, а также с циркулирующими в крови аминокислотами.
Под влиянием пепсина происходит начальный этап переваривания белков в желудке, особенно разрушение коллагена. Пептиды, образующиеся при расщеплении белков пепсином, стимулируют выработку гастрина и холецистокинина, что является важным звеном в координации регуляции переваривания, необходимого для последующей абсорбции. Кроме того, кислый химус, поступая в тонкую кишку, стимулирует выработку не только холецистокинина, но также и секретина — гормона, способствующего образованию желчи и поджелудочного сока, богатых гидрокарбонатами.
Слайд 13Пепсин
— глобулярный белок с молекулярной массой около 34500 Да. Молекула пепсина —
полипептидная цепь, которая состоит из 340 аминокислот, содержит 3 дисульфидные связи (—S—S—) и фосфорную кислоту. Пепсин — эндопептидаза, то есть фермент, который расщепляет центральные пептидные связи в молекулах белков и пептидов (кроме кератинов и других склеропротеинов) с образованием более простых пептидов и свободных аминокислот. С наибольшей скоростью пепсин гидролизует пептидные связи, образованные ароматическими аминокислотами — тирозином и фенилаланином, однако, в отличие от других протеолитических ферментов — трипсина и химотрипсина, — строгой специфичностью не обладает.
В желудочном соке человека 7 изопепсинов, 5 из них с чётко различающимися свойствами:
Пепсин 1 (собственно пепсин) — максимум активности при рН = 1,9. При рН = 6 быстро инактивируется.
Пепсин 2 — максимум активности при рН = 2,1.
Пепсин 3 — максимум активности при рН = 2,4 — 2,8.
Пепсин 5 («гастриксин») — максимум активности при рН = 2,8 — 3,4.
Пепсин 7 — максимум активности при рН = 3,3 — 3,9.
Слайд 14в) слизистые шеечные клетки - немногочисленны, располагаются в шейке (реже -
более глубоко), поодиночке или мелкими группами между париетальными клетками. Небольших размеров. Цитоплазма содержит умеренно развитую шЭПС и крупный КГ, от которого отделяются крупные вакуоли со слизью. Эти клетки часто делятся и рассматриваются как камбиальные элементы эпителия желез и покровного эпителия желудка, куда они, дифференцируясь, мигрируют. Обновление клеток в железах происходит гораздо медленнее, чем в покровном эпителии. Слизь, вырабатываемая шеечными клетками, возможно, предохраняет их от повреждения.
г) эндокринные клетки - располагаются в дне желез, не всегда достигают просвета железы. В базальной части находятся секреторные вакуоли, выделяющиеся в кровь, содержат пептидные гормоны и амины.
3. пилорические железы - трубчатые, с сильно разветвленными и извитыми концевыми отделами. Располагаются в пилорическом отделе. Впадают в очень глубокие желудочные ямки. Образованы слизистыми клетками, секрет которых защищает от кислого желудочного сока. Содержат также париетальные и отдельные эндокринные клетки
Слайд 16Желчь (лат. bilis, др.-греч. χολή) — жёлтая, коричневая или зеленоватая, горькая
на вкус, имеющая специфический запах, выделяемая печенью и накапливаемая в желчном пузыре жидкость
Содержание некоторых органических веществ
в печёночной и пузырной желчи
Компоненты Печёночная, ммоль/л Пузырная, ммоль/л
желчные кислоты 35,0 310,0
желчные пигменты 0,8 — 1,0 3,1 — 3,2
Холестерин ~3,0 25,0 — 26,0
Фосфолипиды 1,0 8,0
22 % желчи — фосфолипиды. Кроме того, в желчи имеются белки (иммуноглобулины А и М) — 4,5 %,
холестерин — 4 %,
билирубин — 0,3 %,
слизь,
органические анионы (глутатион и растительные стероиды),
металлы (медь, цинк, свинец, индий, магний, ртуть и другие),
липофильные ксенобиотики.
Слайд 17.
Первичные желчные кислоты (первично секретируемые печенью) - холевая кислота и хенодезоксихолевая
кислота,
вторичные (образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием кишечной микрофлоры) - дезоксихолевая кислота, литохолевая, аллохолевая и урсодезоксихолевая кислоты.
Из вторичных в кишечно-печёночной циркуляции во влияющем на физиологию количестве участвует только дезоксихолевая кислота, всасываемая в кровь и секретируемая затем печенью в составе желчи.
Слайд 18Превращение гема в билирубин
Около 96 % билирубина в крови человека представлено
неполярным нерастворимым непрямым билирубином, образующим комплексы с альбумином. Оставшиеся 4 % билирубина связываются с различными полярными молекулами, в основном — с глюкуроновой кислотой. При этом образуется прямой билирубин, который растворим в воде, фильтруется почками и выделяется с мочой. Уровень прямого билирубина в сыворотке при исследовании стандартными методами часто оказывается завышенным и составляет 1,7-8,5 мкмоль/л (0,1-0,5 мг%).
Слайд 19Для переваривания 100г жира – нужно 20г солей желчных кислот, реально
0,5г ежедневно синтезируются заново, а всего в организме их около 5г!
Слайд 22Функции поджелудочной железы
Главный источник ферментов для переваривания жиров (панкреатическая липаза),
белков (трипсин и химотрипсин) и углеводов (амилаза). Основной панкреатический секрет протоковых клеток содержит и ионы НСО3¯, участвующие в нейтрализации кислого желудочного химуса. Секрет поджелудочной железы накапливается в междольковых протоках, которые сливаются с главным выводным протоком, открывающимся в двенадцатиперстную кишку.
Протеазы секретируются в просветы ацинусов в виде зимогенов (проферментов, неактивных форм ферментов) — трипсиногена и химотрипсиногена. При высвобождении в кишку они подвергаются действию энтерокиназы, присутствующей в пристеночной слизи, которая активирует трипсиноген, превращая его в трипсин. Свободный трипсин далее расщепляет остальной трипсиноген и химотрипсиноген до их активных форм. Образование ферментов в неактивной форме является важным фактором, препятствующим ферментативному повреждению поджелудочной железы, часто наблюдаемому при панкреатитах.
Между дольками вкраплены многочисленные группы клеток, не имеющие выводных протоков, — островки Лангерганса. Островковые клетки функционируют как эндокринные железы, выделяя в кровоток глюкагон и инсулин — белки-гормоны, регулирующие метаболизм углеводов. Эти гормоны обладают противоположным действием: глюкагон повышает, а инсулин понижает уровень глюкозы в крови.
Гормональная регуляция экзокринной функции поджелудочной железы обеспечивается гастрином, холецистокинином и секретином — гормонами, продуцируемыми клетками желудка и двенадцатиперстной кишки в ответ на растяжение, а также секрецию панкреатического сока.
Слайд 23
Экзокринная часть (выделяет панкреатический сок)
Панкреатические ацинусы + древовидная система
выводных протоков.
Ацинус - округлое образование размером 100—150 мкм, содержит секреторный отдел и вставочный проток, дающий начало всей системе протоков органа. Ацинусы состоят из двух видов клеток: секреторных — экзокринных панкреатоцитов (8—12 шт), и протоковых — эпителиоцитов.
Слайд 24Эндокринная часть
Панкреатические островки = островки Лангерганса (скопления эндокринных клеток, пронизанные густой
сетью фенестрированных капилляров. Клетки слоями окружают капилляры, находясь в тесном контакте с сосудами; большинство эндокриноцитов контактируют с сосудами либо посредством цитоплазматических отростков, либо примыкая к ним непосредственно). 5 основных видов клеток:
бета-клетки, синтезирующие инсулин;
альфа-клетки, продуцирующие глюкагон;
дельта-клетки, образующие соматостатин;
D1-клетки, выделяющие ВИП (вазоактивный интестинальный полипептид);
PP-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид.
Кроме того, методами иммуноцитохимии и электронной микроскопии было показано наличие в островках незначительного количества клеток, содержащих гастрин, тиролиберин и соматолиберин.
Слайд 25Посттрансляционные модификации инсулина.
1) Препроинсулин (L - лидерный пептид)
2) Спонтанный фолдинг
3) Образование дисульфидных мостиков между А и В
4) Лидерный пептид и C отрезаются
5) Конечная молекула
6 молекул инсулина ассоциированы в гексамер (видны три симметричные оси). Молекулы удерживают вместе остатки гистидина, связанные ионом цинка. Инсулин секретируется в виде гексамера и постепенно распадается на биологически активные мономеры
Гистидин
Слайд 26Секреция инсулина
Бета-клетки островков Лангерганса чувствительны к изменению уровня глюкозы в крови:
Глюкоза
свободно транспортируется в бета-клетки специальным белком-переносчиком GluT 2. Интенсивность синтеза АТФ зависит от уровня глюкозы в крови.
Повышение концентрации АТФ вызывает закрытие К+ каналов, приводя к деполяризации мембраны.
Деполяризация вызывает открытие потенциал-зависимых Са2+
каналов, это приводит к току кальция в клетку.
Повышение уровня кальция в клетке активирует фосфолипазу C, которая расщепляет один из мембранных фосфолипидов — фосфатидилинозитол-4,5-бифосфат — на инозитол-1,4,5-трифосфат и диацилглицерат.
Инозитолтрифосфат связывается с рецепторными белками ЭПР. Это приводит к высвобождению связанного внутриклеточного кальция и резкому повышению его концентрации.
Значительное увеличение концентрации в клетке ионов кальция приводит к высвобождению заранее синтезированного инсулина, хранящегося в секреторных вакуолях.
Слайд 27Регуляция секреции инсулина (подробнее)
Слайд 28Физиологическое действие инсулина
Инсулин — основной гормон, снижающий содержание глюкозы в крови через:
усиление
поглощения клетками глюкозы;
активацию ключевых ферментов гликолиза;
увеличение интенсивности синтеза гликогена клетками печени и мышц;
уменьшение интенсивности глюконеогенеза — снижается образование в печени глюкозы из различных веществ
Усиление транспорта в клетку аминокислот, ионов калия, а также магния и фосфата, репликации ДНК и биосинтеза белков;
в жировой ткани и в печени инсулин способствует превращению глюкозы в триглицериды; при недостатке инсулина происходит обратное — мобилизация жиров.
уменьшает липолиз — снижает поступление жирных кислот в кровь.
Слайд 30Глюкагон — пептидный гормон (29 а.о.) альфа-клеток островков Лангерганса
Вызывает выделение в кровь
глюкозы из гепатоцитов за счёт распада гликогена (гликогенолиза) или синтеза глюкозы из других веществ - глюконеогенеза. Гормон связывается с рецептором на плазматической мембране и активирует при посредничестве G-белка аденилатциклазу, которая катализирует образование цАМФ из АТФ. Далее следует каскад реакций, приводящий в печени к активации гликогенфосфорилазы и ингибированию гликогенсинтазы Этот механизм приводит к образованию из гликогена глюкозо-1-фосфата, который превращается в глюкозо-6-фосфат. Затем под влиянием глюкозо-6-фосфатазы образуется свободная глюкоза, способная выйти из клетки в кровь. Таким образом, глюкагон в печени, стимулируя распад гликогена, способствует поддержанию глюкозы в крови на постоянном уровне.
не оказывает действия на гликоген скелетных мышц, по-видимому, из-за практически полного отсутствия в них глюкагоновых рецепторов.
вызывает уменьшение секреции инсулина из β-клеток поджелудочной железы и торможение активности инсулиназы..
оказывает сильное действие на миокард вследствие увеличения образования цАМФ. Результатом является повышение артериального давления, увеличение частоты и силы сердечных сокращений.
участвует в реализации реакций типа «бей или беги», повышая доступность энергетических субстратов (в частности, глюкозы, свободных жирных кислот, кетокислот) для скелетных мышц и усиливая кровоснабжение скелетных мышц за счёт усиления работы сердца. Кроме того, глюкагон повышает секрецию адреналина надпочечниками и повышает чувствительность тканей к адреналину, что также благоприятствует реализации реакций типа «бей или беги».
Слайд 31Соматостати́н — пептид, гормон дельта-клеток (D-клеток) островков Лангерганса поджелудочной железы, а также
один из гормонов гипоталамуса. По химическому строению является пептидным гормоном.
Соматостатин подавляет секрецию гипоталамусом соматотропин-рилизинг-гормона и секрецию передней долей гипофиза соматотропного гормона и тиреотропного гормона.
Кроме того, он подавляет также секрецию различных гормонально активных пептидов и серотонина, продуцируемых в желудке, кишечнике, печени и поджелудочной железе. В частности, он понижает секрецию инсулина, глюкагона, гастрина, холецистокинина, вазоактивного интестинального пептида, инсулиноподобного фактора роста-1.
Слайд 32Диффузная эндокринная система =эндокринные клетки слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта:
G-клетки — секретируют гастрин.
ECL-клетки —секретируют
гистамин.
D-клетки — секретируют соматостатин.
Слайд 34Илеоцекальный клапан (valva ileocaecalis; синоним Баугиниева заслонка) —разделяет тонкую и толстую кишки.
Он пропускает химус из подвздошной кишки (последний отдел тонкой кишки) в слепую кишку (первый отдел толстой кишки), при этом не допуская попадания обсеменённого бактериями содержимого толстой кишки в тонкую.
Вне пищеварения илеоцекальный клапан закрыт, но через 0,5—4 минуты после приёма пищи каждую 0,5—1 минуту он открывается и химус порциями до 15 мл поступает в толстую кишку.
Раскрытие илеоцекального клапана происходит рефлекторно: перистальтическая волна подвздошной кишки повышает давление в ней и расслабляет илеоцекальный клапан.
За сутки у взрослого человека в норме из тонкой в толстую кишку переходит 0,5—4,0 литра химуса.
Слайд 37Толстая кишка человека:
1 — восходящая ободочная кишка,
2 — поперечная ободочная кишка,
3 — нисходящая ободочная
кишка,
4 — сигмовидная кишка,
5 — прямая кишка.
Кроме всасывания воды, в толстой кишке происходит также окончательное расщепление белков и микробиологический синтез витаминов, особенно некоторых витаминов группы В и витамина К.
Толстая кишка начинается коротким отрезком (слепая кишка), расположенным ниже выходного отверстия подвздошной кишки (подвздошно-слепокишечная заслонка, илеоцекальный клапан). От него ответвляется вниз аппендикс — червеобразный отросток длиной 8-13 см.
Слайд 38Круговая мышца, образующая сфинктер анального отверстия, состоит из двух частей — внутренней
и внешней.
Внутренний сфинктер постоянно находится в напряжении, перекрывая калу выход наружу. В момент накопления кала в прямой кишке происходит рефлекторное расслабление внутреннего сфинктера.
Функционирование внешнего сфинктера в значительной степени сознательно контролируется нервной системой. Основным раздражителем, вызывающим удаление кала, является давление в прямой кишке, активизирующее перистальтику ее мышечных стенок. Раздражение передается в центр, управляющий дефекацией, который находится в спинном мозге.
Слайд 39В течение суток образуется
от почти 500 г кала (если пища богата
овощами и фруктами) до 200 г (если в пище преобладают животные белки) и 30 г при голодании.
Хотя в процессе пищеварения происходит активное всасывание, кал обычно содержит 65-80 % воды.
Половину остающейся сухой массы составляют бактерии (в основном неживые), а остальное приходится на выделения толстой кишки, клеточные остатки из желудочно-кишечного тракта и небольшие количества непереваренной пищи. В остатках пищи преобладает клетчатка (отсюда обилие кала при вегетарианской диете).
Цвет кала зависит от желчных красителей (билирубина и др.)