ТЕМА «ФИЗИОЛОГИЯ ПИТАНИЯ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ»
Введение
Организация полноценного, высококачественного питания личного состава армии и флота - важнейшая задача продовольственной службы.
Основанное на научных данных, с учётом специфики воинского труда, питание способствует укреплению здоровья и физическому развитию военнослужащих, повышает устойчивость организма к нагрузкам и в значительной степени положительно влияет на боевую готовность войск.
Для решения проблем организации войскового питания Вам, как будущим специалистам продовольственной службы, необходимо прежде всего иметь знания о пищевых продуктах и пище, о закономерностях их использования и усвоения организмом человека. Как известно, сельское хозяйство, животноводство, пищевая промышленность и т.д. производят не отдельные пищевые вещества (белки, жиры, углеводы и т.д.), а конкретные пищевые продукты, определённым образом обработанные или не обработанные, которые называются пищей.
Пища является источником энергии и пластических ресурсов. В их состав входят множество веществ сложного строения, которые в таком виде организмом не усваиваются.
Отбор и извлечение из пищи необходимых для организма веществ и превращение их в форму, доступную для усвоения тканями, осуществляется пищеварительной системой. В результате её деятельности пища подвергается перевариванию, т.е. физическим, физико-химическим и химическим измельчениям, которые приводят к распаду макромолекул и полимеров до простых мономеров, всасывающихся в кровь и лимфу.
На сегодняшнем занятии Вы приступите к изучению новой темы: «Физиология питания военнослужащих». При изучении которой будут раскрыты процессы пищеварения, протекающие в организме человека, обмен веществ и энергии, а также будет дан ответ на вопрос о том, какое питание следует считать рациональным.
Учебная цель: На сегодняшнем занятии Вы изучите строение и роль пищеварительной системы человека.
Воспитательная цель: Прививать обучаемым чувство ответственности за организацию своевременного и доброкачественного питания.
Для этого на сегодняшнем занятии будут рассмотрены следующие учебные вопросы:
1. Роль пищеварительной системы в процессе жизнедеятельности.
2. Строение и функции органов пищеварения.
3. Регуляция процессов пищеварения.
Литература: Назвать первые три источника, указанные на первой странице данной методической разработки.
1. Роль пищеварительной системы в процессе жизнедеятельности
Как известно, пища, являясь источником энергетических ресурсов, поступает из внешней среды в виде пищевых продуктов в натуральном (природном) виде или подвергшихся технологической обработке. Они включают множество пищевых веществ, как правило, сложного состава, а также не пищевых соединений и чужеродных примесей.
Механизм пищеварения раскрыт великим русским физиологом И. П. Павловым, разработавшим ряд методик для изучения работы пищеварительной системы и её органов.
Пищевые вещества, входящие в состав продуктов, являются сложными высокомолекулярными соединениями. Поэтому большинство из них не может усвоиться, не подвергшись предварительному измельчению. Лишь вода, минеральные вещества в виде ионов и небольшое количество органических соединений поступают в жизненном виде в кровь и лимфу.
Эти жидкости транспортируют всосавшиеся пищевые вещества во все ткани и клетки, где синтезируются специфические для организма соединения и высвобождается энергия из нутриентов.
Следовательно, пищеварительная система осуществляет начальный этап обмена веществ между внешней и внутренней средами организма.
В пищеварительной системе (пищеварительном тракте) происходят физические и химические изменения пищи. В результате механической обработки (разжёвывание) пища измельчается, перемешивается с пищеварительными соками и передвигается по пищеварительному тракту. Содержащиеся в ней основные пищевые вещества - белки, жиры и углеводы - подвергаются химическим измельчениям под влиянием биологических катализаторов (ускорителей реакции) - ферментов. Эти органические вещества содержатся в основном в соках, вырабатываемых пищеварительными железами. Пищеварительные ферменты очень специфичны: одни из них (протеазы) действуют только на белки, другие (липозы) - на жиры, третьи (карбогидразы) - на углеводы. Для проявления действия ферментов нужна определённая температура и реакция среды. Отдельные ферменты нуждаются в действии актиаторов.
Ферменты пищеварительного тракта относятся к классу гидролаз и делятся на четыре группы:
ферменты, участвующие в переваривании белков и пептидов (протеолитические ферменты, протеазы), к ним относятся: пепсин, гастриксин, трипсин, химотрипсин, карбоксипептидазы, аминопептидазы, эластаза, полипептидазы, дипептидазы;
ферменты, участвующие в переваривании углеводов (амилолитические, карбогидразы), к ним относятся: амилазы (амилазы), мальтаза, сахараза, лактаза и др.;
ферменты, участвующие в переваривании нуклеиновых кислот (нуклеазы или нуклеинолитические ферменты) и гидролизе нуклеотидов;
ферменты, участвующие в переваривании липидов (липолитические ферменты), к ним относятся: желудочная, панкреатическая и кишечная липазы, фосфолипазы, холестеразы и др.
В полость пищеварительного тракта ежесуточно поступает около 8,5 л пищеварительных соков, в которых содержится до 10 г различных ферментов.
В зависимости от расположения ферментов пищеварение может быть трёх видов: полостное (гидролиз ферментами, находящимися в свободном виде), мембранное или пристеночное (гидролиз ферментами, находящимися в составе клеточных мембран) и внутриклеточное или лизосомное (гидролиз ферментами, находящимися в органоидах клетки). Для пищеварительного тракта характерны первые два вида. Мембранное пищеварение происходит в ворсинках кишечника. Особенность его состоит в том, что гидролиз небольших молекул (например, дипептидов, дисахаридов) происходит на поверхности клеточной мембраны кишечной стенки и одновременно сочетается с транспортом продуктов гидролиза внутрь клетки.
Внутриклеточный гидролиз осуществляется ферментами клеток, то есть составляют собственный пищеварительный аппарат.
Вывод: Роль пищеварительной системы в процессе жизнедеятельности заключается в отборе и извлечении из пищи веществ, необходимых для организма, а также превращение их в форму, доступную для усвоения тканями человеческого организма.
2. Строение пищеварительной системы
В состав пищеварительной системы входят пищеварительный канал, поджелудочная железа и печень.
Пищеварительный канал (тракт) проходит через весь организм человека; он начинается ротовой полостью и заканчивается отверстием прямой кишки - анальным отверстием. Показать по макету «Органы пищеварения»:
1-ротовую полость; 2-пищевод; 3-желудок; 4-печень; 5-желчный пузырь; 6-желчный проток; 7-двенадцатиперстную кишку; 8-поджелудочную (панкреатическую) железу; 9-тонкий кишечник; 10-12 - ободочную кишку толстого кишечника; 13-слепую кишку; 14-червеобразный отросток (аппендикс); 15-сигмовидную кишку; 16-прямую кишку.
Внутри пищеварительный тракт покрыт слизистой оболочкой, образующей складки, что значительно увеличивает её поверхность.
Слизистая оболочка предохраняет организм при попадании из вне различных веществ, микроорганизмов и возникновения действия неблагоприятных факторов. Отдельные виды специализированных клеток, расположенных в слизистой оболочке, образуют гидролитические ферменты, соляную кислоту и слизь.
За слизистой оболочкой находятся мышечные слои, обеспечивающие двигательную функцию органов пищеварения (перистальтику).
На всём пути прохождения пищи расположены многочисленные чувствительные воспринимающие (рецепторные) нервные образования, передающие информацию о качествах пищи в пищевой центр (в ЦНС). Здесь происходит тонкий анализ сигналов и трансформация их в центробежные импульсы к соответствующим участкам пищеварительного тракта, в которых осуществляется данный этап пищеварения или всасывания пищевых веществ.
В стенках пищеварительного тракта находятся скопления нервных клеток, которые регулируют его функции в значительной степени автономно, поскольку не всегда сигналы из органов пищеварения доходят до высших органов ЦНС.
Важную роль регуляции пищеварительной системы играют гормоны, образующиеся в стенках желудочно-кишечного тракта, - интестинальные гормоны, которые вместе с нервной системой осуществляют тонкое приспособление процессов пищеварения к сигналам из внешней и внутренней среды.
Начальный отдел пищеварительного тракта - ротовая полость переходит в глотку, из которой пища поступает в пищевод, впадающий в желудок. Желудок соединён с тонким кишечником, верхняя часть которого называется двенадцатиперстной кишкой. В неё по протокам поступает сок поджелудочной (панкреатической) железы и желчь из желчного пузыря и печени.
В дальнейших участках тонких кишок (тощей и подвздошной) заканчивается переваривание пищевых веществ в усваиваемые соединения, которые всасываются в кровь или лимфу.
Всё то, что не переварилось или не успело всосаться, переходит в толстый кишечник, где подвергается глубокому распаду под влиянием ферментов микрофлоры толстого кишечника с образованием ряда токсических веществ, газов и каловых масс.
Таким образом, работа органов системы пищеварения складывается из ряда в высшей степени согласованно - протекающих физиологических процессов:
двигательной работы органов пищеварения;
расщепления сложных пищевых веществ;
всасывание продуктов расщепления и выведения продуктов обмена.
В здоровом организме эти соединения почти не попадают во внутреннюю среду, а выделяются наружу через прямую кишку.
Кровь, оттекающая от желудочно-кишечного тракта, поступает через воротную вену в печень. Здесь воротная вена разветвляется в мельчайшую сеть капиляров, оплетающих каждую клетку печени, благодаря чему все вещества, которые всосались из желудочно-кишечного тракта, подвергаются «биохимическому контролю» - часть веществ задерживается (избыток моносахаридов в виде гликогена), токсические вещества в основном обезвреживается. Следовательно, кровь, оттекающая от печени, имеет уже другой состав, чем поступающая в неё из желудочно-кишечного тракта.
C троение и функции органов ротовой полости, глотки и пищевода
К органам ротовой полости относится: язык, зубы и слюнные железы. В функции этого отдела пищеварительного тракта участвуют так же мышцы щёк.
В ротовой полости происходит оценка вкуса, консистенции, температуры пищи и подготовка её к перевариванию в последующих отделах пищеварительного тракта. Гидролиз крахмала так же начинается в ротовой полости.
Язык . Это орган вкуса, первым анализирующий органолептические качества пищи. Он участвует в акте жевания, перемешивании пищи, в формировании из неё слизистого комка и передвижении его к глотке. Вкусовые ощущения воспринимаются нервными окончаниями языка лишь в том случае, если вещество растворено в слюне.
Сладкое и солёное ощущается в основном кончиком языка, горькое -корнем, кислое - средними, боковой и нижней поверхностями. Оптимальная температура, при которой в наибольшей степени выявляется вкус горячих блюд и напитков, составляет 35-400 С.
Информация, поступившая с рецепторов языка в пищевой центр (ЦНС), трансформируется там в сигналы, которые стимулируют выделение пищеварительных соков и влияют на функции ряда органов и систем. Так при ощущении кислого учащается пульс, повышается кровяное давление, понижается температура тела и т.д. Сладкое тонизирует центральную нервную систему.
Зубы . Зубы состоят из наиболее твёрдой ткани тела. Коронка зуба покрыта снаружи эмалью, содержащей фтор.
Функции зубов заключаются в откусывании пищи и её жевании, т.е. измельчении, разрывании, раздавливании (клыками и коренными зубами). В этом процессе участвуют и жевательные мышцы.
Тщательным пережёвыванием пищи достигаются следующие физиологические эффекты: увеличение поверхности контакта пищеварительных ферментов слюны с пищевыми веществами; освобождение вкусовых веществ и фитонцидов (растительных антибактериальных веществ) из крупных кусков пищи; защита последующих отделов пищеварительного тракта от растягивания его стенок и раздражения крупными кусками пищи; общее повышение расходования энергии в организме, которое может достичь 50% в зависимости от характера потребляемой пищи; ускорение достижения чувства сытости вследствие поступления импульсов, возбуждающих центр насыщения.
Слюнные железы . В ротовой полости расположены три пары крупных слюнных желёз: околоушные, подъязычные, подчелюстные, а также множество мелких, которые находятся в слизистой оболочке и подслизистом слое. Эти железы выделяют в ротовую полость слюну, а в кровь - некоторые соединения, влияющие на обмен веществ в других органах и тканях.
Секреция слюны происходит непрерывно, с разной интенсивностью. Процесс выделения слюны стимулируется при ощущении голода, во время приёма пищи и до него под влиянием условных раздражителей, сопровождающих ранее потребление ароматных, вкусовых блюд («слюнки текут»). Так же воздействует возбуждение парасипатического отдела вегетативной нервной системы, при этом секретируется много жидкой слюны. Под влиянием симпатического отдела, адреналина выделяется наибольшие количество густой слюны. Отрицательные эмоции могут полностью прекратить слюноотделение. В среднем в течение суток выделяется около 1500 мг слюны.
Слюна содержит 99,4-99,5% воды, высоковязкий мукопротеид - муцин, обволакивающий куски пищи; ферменты, ряд минеральных веществ, антибактериальные соединения (лизоцим), некоторые продукты обмена веществ; Ph слюны составляет примерно 7,5.
Основным ферментом слюны является - амилаза (птиалин), она катализирует гидролиз крахмала до мальтозы, которая может дальше расщепляться благодаря наличию в слюне небольшого количества мальтазы. Ферменты слюны активны в нейтральной и слабощелочной средах.
Функции слюны заключаются также в смачивании пищи, растворении веществ, смазывании твёрдых частиц, склеивании их в скользкий комок, благодаря чему облегчается продвижение по пищеварительному каналу.
Слюна обеспечивает также возможность отвергнуть вредные примеси пищи путём выброса, отмывания, разбавления.
Функция слюнных желез стимулируется при потреблении пищи и напитков, содержащих кислоты, пряности, экстрактивные вещества (мяса, рыбы, грибов), а также сладостей. Тормозится выделение слюны при достижении сытости, а также при поспешной еде. Уменьшается секреция слюны под влиянием пищи с неприятным запахом, вкусом, а также условных сигналов, ранее сочетавшихся с её приёмом.
Глотка и пищевод . Сформировавшийся в ротовой полости пищевой комок перемещается с помощью языка и мышц в глотку, которая соединена с гортанью и пищеводом. При глотании пищи гортань перекрывается языком и предотвращается попадание пищи в дыхательную систему. Акт глотания регулируется нервной системой. Из глотки пища попадает в пищевод, представляющий собой узкую трубку, соединяющую глотку с желудком. В нижней части пищевод снабжён особыми круговыми мышцами (сфинктером), их сокращение закрывает вход в желудок. При глотании эти мышцы рефлекторно расслабляются и пищевой комок поступает в желудок. Передвижение пищевого комка по пищеводу происходит путём поочерёдного сокращения и расслабления его мышц (перистальтическая волна).
Пищевод испытывает влияние состава пищевого комка, его консистенции, температуры и т.д., поэтому он может повреждаться при систематическом потреблении очень горячей пищи, специй и при глотании грубых, плохо пережёванных кусков пищи.
Строение и функции желудка
Желудок представляет собой полый, постоянно замкнутый орган (мускулистый мешок), расположенный под диафрагмой ёмкостью около
2-3 л.
В нём различают кардиальный отдел, находящийся своей верхней частью вблизи сердца. Этот отдел состоит из собственно кордиальной части (куда пища переходит из пищевода), дна или фундальной части и тела.
Ниже расположен пилорический или превратниковый отдел, который заканчивается группой мышц - привратником, которые при их сокращении «запирают» выход из желудка в двенадцатиперстную кишку. Полость желудка служит для временного депонирования съеденной пищи и дальнейшего её превращения.
В слизистой оболочке кардиального отдела расположены три вида секреторных клеток:
главные, где вырабатываются протеазы в неактивной форме;
обкладочные, образующие соляную кислоту;
добавочные, секретирующие слизь.
В состав слизи входят мукопротеины, не расщепляющиеся протазами желудочного сока и тормозящие их активность, поэтому при обильном выделении слизи мышечные стенки желудка надёжно защищены от самопереваривания протеазами желудочного сока.
В сутки у взрослого человека выделяется 1,5-2 л желудочного сока, который содержит соляную кислоту (концентрации 0,4-0,5%), слизистые вещества, гормоноподобные вещества - гистамин и гастрин, основные протеолитические ферменты - пепсин, гастриксин и желудочную липазу. Оптимальная кислотность желудочного сока pH 1,5-1,8.
Основными раздражителями желудочных желёз является пища и условные сигналы, ранее сочетавшиеся с её приёмами.
Различают три последовательные фазы секреции желудочного сока:
1. мозговая фаза , включающая секрецию «запального» сока, возникающая при действии условных раздражителей (запах, вид пищи, время её приёма и т.д.) ещё до поступления пищи в ротовую полость, такой сок назван аппетитным. После приёма пищи в ротовую полость вступает в действие и безусловно - рефлекторная подфаза, возникающая под воздействием пищи на соответствующие рецепторы;
2. желудочная или «химическая» фаза . Она развивается при поступлении пищи в желудок в ответ на её механические и температурные воздействия, вызывающие возбуждение главных, обкладочных и добавочных клеток слизистой оболочки. Раздражителями секреции желудочного сока являются: слюна, желчь, сок поджелудочной железы, частично забрасываемые в полость желудка. Сильный сокогонный эффект оказывает гистамин, образующийся в слизистой оболочке желудка, а также выделяющийся в пилоргической части желудка гормон гастрин, который усиливает секреторную и двигательную активность кардиального отдела;
3. кишечная фаза . Этот этап желудочной секреции развивается при переходе пищевой кашицы из желудка в тонкий кишечник. Образующиеся здесь продукты гидролиза, особенно аминокислоты, всасываются в кровь и, воздействуя таким путём на желудочные железы, стимулируют их активность.
Торможение секреции желудочного сока вызывает перегрев и переохлаждение организма, тяжёлая физическая работа, психоэмоциональное возбуждение.
В желудке происходит гидролиз пищевых белков пепсином (оптимум pH 1,5-2,5) и гастриксином (оптимум pH 3,0).
Пепсин образуется в неактивной форме, в виде профермента пепсиногена и не может переваривать собственные белки клеток.
В полости желудка пепсиноген активизируется с помощью соляной кислоты и аутокаталитически, т.е. с помощью образовавшихся молекул пепсина.
Соотношение пепсин/гастриксин в желудочном соке 4:1. Регуляторами, стимулирующими выделение пепсиногена и соляной кислоты, являются гистамин и гастрин, выделяемые главными и добавочными клетками слизистой оболочки желудка.
Под влиянием пепсина и гастриксина белки пищи гидролизуются до смеси полипептидов, называемых также альбумозами и пептонами.
Соляная кислота облегчает гидролиз белков, благодаря денатурирующему действию, а также вызывает их набухание, что увеличивает контакт с ферментами.
Соляная кислота оказывает также бактерицидный эффект: способствует усвоению железа, стимулирует деятельность нижерасположенных отделов пищеварительного тракта, а также секрецию некоторых гормонов его стенками.
Под влиянием липазы желудочного сока жиры частично расщепляются на глицерин и жирные кислоты. У взрослых людей желудочная липаза не имеет существенного значения в пищеварении, так как она действует только на эмульгированные жиры: жир молока, майонеза, яичного желтка и др.
У детей имеется фермент химозин, вызывающий свёртывание молока, а желудочная липаза расщепляет до 25% жира молока.
Крахмал и мальтоза продолжают перевариваться - амилазой и мальтазой слюны в кардиальном отделе в течение около 30 мин, т.е. до тех пор, пока пищевой комок полностью не пропитается кислым желудочным соком.
В толщине стенок желудка находятся продольные, косые и круговые мышцы. Сокращение желудка способствует перемешиванию пищи, пропитыванию желудочным соком и эвакуации. Каждое сокращение желудка длится 10-30 сек.
Выход из желудка закрыт превратником, состоящим из кольцевых мышц, который осуществляет ритмичную эвакуацию пищевой массы в кишечник.
Пища в желудке обычно находится 6-8 ч. и дольше. Пища богатая углеводами эвакуируется быстрее, чем богатая белками, жирная пища задерживается в желудке на 8-10 ч.
Жидкости начинают переходить в кишечник почти сразу после их поступления в желудок. Нагретые жидкости быстрее покидают желудок, чем холодные.
Большие количества пищи, съеденной за один приём, вызывают растяжение стенок желудка, повышение давления в области сердца, что неблагоприятно сказывается на самочувствии людей, особенно в пожилом возрасте или лиц, ведущих малоподвижный образ жизни (выполнение работ в сидячей рабочей позе).
Строение и функции тонкого кишечника
Тонкий кишечник - это
8-09-2015, 23:13