Тема: Строение, функции и возрастные особенности дыхательной системы. Строение, функции и возрастные особенности пищеварительной системы

План:

2. Процессы пищеварения.

3. Характеристика органов пищеварения.

Список рекомендованной литературы:

1. Батуев А.С.-«Анатомия, физиология и психология человека».-СПб.-2003;

2. Безруких М.М.-«Возрастная физиология: Физиология развития ребенка».-М.-2002;

3. Прищепа И.М.-«Возрастная анатомия и физиология».-Минск.-2006;

4. Сапин М.Р.-«Анатомия и физиология человека».-М.-1999;

1. Характеристика органов дыхания.

К органам дыхания относятся: легкие, где происходит газообмен между воздухом и кровью, и воздухопроводящие пути, по которым проходит воздух в легкие и из них обратно в окружающую среду. Воздух из окружающей среды последовательно проходит через полость носа или рта, глотку, гортань, тра­хею и бронхи.

Полость носа в об­ласти лица дополняет­ся наружным носом, основу которого состав­ляют хрящи. Они, с од­ной стороны, препятст­вуют суживанию нозд­рей при вдохе, а с дру­гой, будучи эластичными, предотвращают воз­можное травмирование выступающей вер­хушки носа. Большая часть слизистой оболо­чки носовой полости покрыта мерцательным эпителием, который за­держивает пылевые частицы, попадающие в нос с воздухом. Бока­ловидные клетки этого эпителия и слизистые железы своим секре­том увлажняют поверх­ность слизистой обо­лочки. В толще ее, осо­бенно на нижней носовой раковине, имеется густая сеть кровенос­ных сосудов. В области верхних носовых раковин слизистая обо­лочка имеет обонятельный эпителий. Таким образом, полость носа, находясь в начале дыхательного пути, приспособлена беспрепятст­венно пропускать воздух при дыхании. Вдыхаемый воздух в ней несколько очищается, увлажняется и нагревается, а находящийся здесь орган обоняния участвует в восприятии запахов. Из полости носа воздух проходит через хоаны в глотку (при вдо­хе через рот – в зев, а затем в глотку), а оттуда в гортань.

Гортань расположена на передней поверхности шеи на уровне 4-6-го шейных позвонков. Поскольку гортань находится на пути движения воздуха в легкие и из легких, просвет ее должен всегда зиять. Вместе с тем гортань расположена ниже и сзади полости рта, и поэтому вход в нее должен закрываться при прохождении пищи. Все это оказывается возможным благодаря особому устройству гортани. Мало того, человек может произвольно менять просвет гортани и этим регулировать звук голоса. Скелетом гортани, ее твердой основой, являются хрящи: щитовидный, перстневидный, черпаловидные и надгортанник. Все они гиалиновые, кроме надгортанника и голосового отростка черпаловидного хряща, которые состоят из эластической хрящевой ткани. На­личие между хрящами суставов и мышц из поперечно-полосатой мы­шечной ткани позволяет приводить их, особенно черпаловидные в движение или фиксировать в определенном положении. Щитовидный хрящ самый большой из хрящей гортани. Перстневидный хрящ имеет форму перстня, дуга кото­рого расположена горизонтально под нижним краем пластинок щи­товидного хряща и соединяется с ним суставами и связкой. Черпаловидный хрящ парный, имеет форму трехсторонней пирамиды. Своим основанием он участвует в образовании перстнечерпаловидного сустава. У основания хряща имеются два отростка: передний – голосовой и боковой – мышечный. От голосовых отростков обоих хрящей тянутся правая и левая голосовые связки, которые пересекают полость гортани и, направляясь вперед, прикрепляются с внутренней стороны к сходящимся пластинкам щитовидного хряща. С мышечными отростками связаны мышцы, двигающие и фиксирующие эти хрящи. Надгортанник – непарный хрящ листовидной формы, ле­жит у переднего края входа в гортань. При глотании выступающая вверх свободная часть хряща отходит назад-вниз и может прикры­вать вход в гортань, а затем благодаря эластичности – принимать исходные форму и положение. Мышцы гортани построены из поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани и разделяются на расширяющие голосовую щель, суживающие голосовую щель и изменяющие состояние голосовых связок. Лучше других развиты мышцы, которые натягивают голосо­вые связки и суживают голосовую щель. Это объясняется тем, что звук в гортани образуется на выдохе – при колебании натянутых голосовых связок и суженной щели между ними. На правой и левой сторонах полости гортани имеются по две складки: верхняя – складка преддверия и нижняя – голосовая складка. Углубление между ними называется желудочком гортани. Это своего рода резонаторы. Между правыми и левыми складками есть щели: между верхними складками – щель преддверия, а между нижними – голосовая щель. Следует отметить, что в голосообразовании основную роль играют голосовые складки, в толще которых заложены голосовая связка и голосовая мышца.

Трахея или дыхательное горло, представляет собой трубку дли­ной около 10 см. Вверху, на уровне 6-го шейного позвонка, она со­единяется с перстневидным хрящом гортани, а внизу, на уровне 4-5-го грудного позвонка, разделяется на правый и левый главные бронхи. Позади трахеи лежит пищевод. Основу трахеи составляют 16-20 хрящей подковообразной фор­мы, соединенные друг с другом связками. Задняя стенка трахеи мягкая, хрящей не имеет, что способствует беспрепятственному прохождению пищевого комка по пищеводу. Снаружи трахея по­крыта соединительнотканной оболочкой, а с внутренней стороны – слизистой оболочкой, которая содержит бокаловидные клетки и слизистые железы, увлажняющие ее. Слизистая оболочка покрыта мерцательным эпителием, реснички которого очищают вдыхаемый воздух от пыли. От места деления трахеи главные бронхи расходятся в стороны и вниз, по направлению к воротам легких. Правый главный бронх короче и шире, чем левый. Строение стенки главных бронхов такое же, как и стенки трахеи.

Легкие – парный орган. Расположены они в грудной полости, по обе стороны от средостения, в котором расположены: сердце с крупными сосудами, вилочковая железа, трахея, начальные отделы главных бронхов, пищевод, аорта, грудной проток, лимфатические узлы, нервы и другие образования. Сердце несколько смещено вле­во, поэтому правое легкое короче и шире левого. В правом легком три доли, а в левом две. Каждое легкое имеет форму конуса. Верх­няя, суженная, часть его называется верхушкой легкого, а нижняя, Расширенная, – основанием. В легком различают три поверхности: Реберную, диафрагмальную и медиальную, обращенную к сердцу. На медиальной поверхности находятся ворота легкого, где располо­жены бронхи, легочная артерия, две легочных вены, лимфатические сосуды, лимфатические узлы, нервы. Все эти образования объеди­няются соединительной тканью в пучок, который называется корнем легкого. Войдя в ворота легких, главные бронхи разделяются на все более мелкие, образуя так называемое бронхиальное дерево. Легкие, таким образом, состоят из бронхиального дерева и его конеч­ных образований – легочных пузырьков-альвеол. С уменьшени­ем калибра бронхов уменьшается количество хрящевой ткани в них и относительно увеличивается количество гладких мышечных кле­ток и эластических волокон. Основной структурной единицей легко­го является ацинус, представляющий собой разветвление конечного бронха и связанных с ним альвеол. В легких насчитывается до 800 тыс. ацинусов и до 300-400 млн. альвеол, общая поверхность которых достигает 100 м². 20-30 ацинусов, сливаясь, образуют дольку пирамидальной формы, величиной до 1 см в диаметре. Доль­ки отделены друг от друга соединительной тканью, в которой про­ходят сосуды и нервы. Из совокупности долек (2000-3000) образу­ются бронхологичные сегменты, а из последних – доли легкого. Ва­жное значение для газообмена имеет альвеола, стенка которой очень тонка и состоит из одного слоя альвеолярного эпителия с базальной мембраной. Альвеолы снаружи оплетены густой сетью кро­веносных сосудов. Через стенку альвеолы и совершается газообмен между кровью, протекающей по капиллярам, и воздухом, богатым кислородом.

Каждое легкое снаружи покрыто (кроме ворот) серозной обо­лочкой – плеврой. Та часть плевры, которая покрывает само лег­кое, называется висцеральной плеврой, а та, которая с корня легко­го переходит на стенки грудной полости, – париетальной (присте­ночной) плеврой. Между этими листками имеется полость плевры, заполненная небольшим количеством серозной жидкости, увлажня­ющей листки, что способствует лучшему скольжению легкого при вдохе и выдохе. При сокращении и опус­кании диафрагмы во время вдоха смещается диафрагмальная плевра, что приводит к увеличению углублений и опусканию в них расширяющихся легких. Плевральные полости, правая и левая, не сообщаются между собой, так как каждое легкое находится в соб­ственном плевральном мешке.

2. Процессы пищеварения

Пищеварение является начальным этапом обмена веществ. Человек получает с пищей энергию и все необходимые вещества для обновления и роста тканей. Однако содержащиеся в пище белки, жиры и углеводы являются для организма чужеродными веществами и не могут быть усвоены его клетками. Чтобы клетки могли их усвоить, они должны из сложных, крупномолекулярных и нерастворимых в воде соединений превратиться в более мелкие молекулы, растворимые в воде и лишенные специфичности. Этот процесс происхо­дит в пищеварительном тракте и называется пищеварени­ем, а образующиеся при этом продукты называются продуктами переваривания.

Пищевые продукты содержат три рода питательных веществ: белки, жиры и углеводы, а также необходимые организму витамины, минеральные соли и воду. В пище­варительном тракте происходит механическая обработка пищи — ее размельчение, а затем химическое расщепление под действием ферментов пищеварительных желез, рас­положенных по ходу желудочно-кишечного тракта. Пищеварительные железы: слюнные, желудочные, поджелудочная, кишечные, печень — выделяют в пище­варительный тракт за сутки около 8,5 л сока: 1,5 л слюны, 2,5 л желудочного, 1 л поджелудочного и 2,5 л кишечного соков и 1,2 л желчи. В пищеварительные соки входят как органические, так и неорганические вещества. Среди органических веществ большое значение имеют ферменты, или биологические катализаторы, ускоряющие расщепле­ние сложных молекул белка до аминокислот, углеводов — до моносахаридов (глюкоза, фруктоза, галактоза), жиров — до глицерина и жирных кислот. Все эти вещества способны всасываться слизистой оболочкой пищеваритель­ного тракта, поступать в кровь и лимфу, т. е. в жидкие среды организма, и усваиваются клетками.

Все пищеварительные ферменты являются гидрола­зами. Гидролиз — расщепление веществ путем присоеди­нения молекулы воды. При этом энергетическая ценность питательных веществ почти не снижается. Ферменты обладают большой специфичностью. Например, одни ферменты действуют на целую молекулу крахмала, другие — на сахарозу (свекловичный и тростниковый сахар), третьи — только на молочный сахар и т. д. Таким образом, каждый из них ускоряет расщепление только одного определенного вещества. Для действия ферментов необходимы определенные условия, а именно: оптимальная температура (таковой является температура тела 36—37 °С) и определенная реакция среды. Каждый пищеварительный сок обеспечивает оптимальную среду для действия содержащихся в нем ферментов. Например, желудочный сок содержит хлористоводородную кислоту, а поджелудочный и кишечный соки, -ферменты которых действуют в щелочной среде, содержат щелочь — соду (NaHCO₂).

В полости рта определяются вкусовые качества пищи, степень ее пригодности для организма и начинается первичная механическая и химическая обработка: измельчение путем разжевывания, пропитывание слюной, формирование пищевого комка и проглатывание его. Пища задерживается в ротовой полости не более 15—20 с. Несмотря на такое непродолжительное время, за счет ферментов слюны успевает произойти частичное расщепление уг­леводов. Слюна — секрет слюн­ных желез, представляет собой слабощелочную жидкость, содержащую ферменты (амилаза и мальтаза), неорганические соли, белок и муцин. Амилаза слюны расщепляет крахмал до дисахарида мальтозы (C₁₂H₂₂О₁₁), мальтаза расщепляет мальтозу на две молекулы моносахарида—глюкозу (С₆Н₁₂О₆). Муцин придает слюне вязкость, склеивает пищевой комок и делает его скользким, что облегчает проглатывание. Ферменты слюны, попавшие с пищей в желудок, в кислой среде желудочного сока прекращают свое действие. Однако в той части пищевого комка, который еще не пропитался желудочным соком, действие их продолжа­ется.

3. Характеристика органов пищеварения

К органам пищеваре­ния относятся полость рта, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка и толстая кишка. Форма и структура органов пищеварения при­способлены к приему и пе­реработке пищи, всасыванию питательных веществ, продвижению пищевых масс и продуктов пищеварения. По мере продвижения пищи по пищеварительно­му тракту она видоизме­няется, поскольку подвер­гается механической и хи­мической обработке. Пе­ремещение, измельчение, перемешивание содержи­мого органов пищеваре­ния происходит при актив­ном участии их мышечных образований, в то время как расщепление – хими­ческая обработка – обусловлено воздействием со­ков многочисленных же­лез, как внестеночных (например, околоушной, поджелудочной), так и внутристеночных (например, желез желудка, кишок). Лишь после того как основной состав пищи доведен до определенных химических соединений, питательные вещества переходят в кровь и лимфу, главным образом из полости тонкой кишки.

В тонкой кишке происходит дальнейшее переваривание пищи, причем в новой среде и под воздействием новых ферментов, а са­мое главное – всасывание большой части питательных веществ, что обусловлено определенным строением тонкой кишки. Являясь продолжением желудка, тонкая кишка в правой подвздошной об­ласти переходит в толстую кишку. Длина тонкой кишки 5-6 м. По своему ходу она образует многочисленные изгибы – петли, занима­ющие пупочную область. Первые 20-30 см тонкой кишки называ­ют двенадцатиперстной кишкой, следующую часть, составляющую почти половину длины тонкой кишки, – тощей кишкой, а остальную часть – подвздошной кишкой. В две­надцатиперстной кишке раз­личают три части: верхнюю, нисходящую и нижнюю (с горизон­тальным и восходящим участками). С вогнутой стороны к двена­дцатиперстной кишке прилежит головка поджелудочной железы. При расслабленной стенке диаметр канала тонкой кишки составляет 3-4 см. В просвет кишки высту­пают складки слизистой оболочки, которые называют круговыми. Однослойный цилиндрический эпителий, покрывающий слизистую оболочку, образует многочисленные выросты – ворсинки, напоми­нающие пиявки, присосавшиеся к стенке. В каждой ворсинке под однослойным эпителием находятся капилляры – кровеносные и один лимфатический. На 1 см² слизистой оболочки располагается около 2500 ворсинок. Эпителиальные клет­ки ворсинок на свободной своей поверхности имеют более мелкие выросты – микроворсинки. Таким образом, благодаря складкам, ворсинкам и микроворсинкам значительно увеличивается внутрен­няя поверхность тонкой кишки (до 500 м²), что и создает благопри­ятные условия для всасывания питательных веществ. В толще сли­зистой оболочки много желез. В двенадцатиперстной кишке железы имеются и в подслизистой оболочке. Протоки как мелких – кишечных – желез, так и крупных – печени и поджелудочной железы – открываются в полость тонкой кишки. Там, где на нисходящей части двенадцатиперстной кишки находится совместное устье прото­ков, по которым стекают желчь и поджелудочный сок, слизистая оболочка имеет продольную складку с сосочком.

Внутрисекреторная часть железы находится в толще ее (особен­но в хвостовой части) в виде небольших островков, которых насчи­тывается от 200 тыс. до 1,8 млн. Клетки островков имеют разные форму и строение. Внутрисекреторная часть железы возникает и дифференцируется раньше (на 3-й неделе эмбриогенеза), чем внешнесекреторная часть. К моменту рождения ребенка островки оказы­ваются вполне сформированными. Количество их после рождения возрастает, у взрослых оно остается более или менее постоянным. Нарушение внутрисекреторной функции поджелудочной железы, изменение количества образующегося инсулина – основного гормо­на железы – приводит к заболеваниям организма. Инсулин регули­рует углеводный обмен, содержание сахара в крови, синтез глико­гена в печени и мышцах, окисление глюкозы в тканях. При недоста­точном поступлении инсулина в кровь может возникнуть сахарный диабет. Концентрация сахара в крови повышается до 200-400 мг% (при норме 100-120 мг%), уменьшается количество гликогена в печени и мышцах.

Поступающая в кровь глюкоза не может быть полностью ис­пользована в процессе обмена веществ, и для обеспечения постоян­ства состава крови излишек ее выделяется с мочой (в ней может быть более 5% сахара). В нормальных условиях сахар в моче отсутствует. При гиперфункции железы – увеличенном количестве гормона – содержание сахара в крови уменьшается и может на ступить гипогликемическая кома, которая проявляется в судорогах, потере сознания (шоковое состояние). В последнее время из поджелудочной железы выделены и другие гормоны, способствующие утилизации жиров, повышающие тонус парасимпатической части вегетативной нервной системы, возбуждающие дыхательный центр.

Толстая кишка является продолжением тонкой кишки, ее подвздошной части. Отверстие, которым открывается тонкая кишка в толстую, называется подвздошно-слепокишечным. Оно закрыто заслонкой. Толстая кишка имеет длину 1,5-2 м, просвет ее колеблется в пределах 5-8 см. Она подразделяется на три части: слепую, обо­дочную, прямую. Границей между слепой и ободочной кишками является подвздошно-слепокишечное отверстие. От слепой кишки отходит черве­образный отросток (аппендикс). На уровне левого крестцово-подвздошного сочленения нисходя­щая ободочная кишка переходит в прямую кишку, лежащую около тазовой поверхности крестца и заканчивающуюся задним проходом. Стенка толстой кишки имеет те же оболочки, что и стенка тонкой кишки. Слизистая оболочка толстой кишки более гладкая, чем слизистая тонкой кишки. В ней нет ворсинок, вместо круговых скла­док не сильно выступающие полулунные складки. Покровные бока­ловидные клетки выделяют много слизи. В толще слизистой оболоч­ки имеются кишечные железы и одиночные лимфатические фолли­кулы. В толстой кишке продолжается переваривание пищи, протекающее медленнее, чем в тонкой, в усло­виях бактериальной флоры. В толстой кишке также происходит вса­сывание воды и постепенное образование каловых масс.

ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА
ЛЕКЦИЯ 4