Внутри кишечной ворсинки находятся
Моторная и секреторная функция ЖКТ. Строение кишечной ворсинки, эпителий кишечника, щеточная кайма.
Подробности
Секреторная функция связана с выработкой железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного, поджелудочного, кишечного соков и желчи.
Секреторная функция – деятельность пищеварительных желез, вырабатывающих секрет (пищеварительный сок), с помощью ферментов которого в желудочно-кишечном тракте осуществляется физико-химическое преобразование принятой пищи.
Секреторная функция желудочно-кишечного тракта.
Секреция – процесс образования из веществ, поступивших из крови в секреторные клетки (гландулоциты), секрета определенного функционального назначения и выделения его из железистых клеток в протоки пищеварительных желез.
Секреторный цикл железистой клетки состоит из трех последовательных и взаимосвязанных этапов:
- поглощения веществ из крови,
- синтеза из нихсекреторного продукта и
- секретовыделения.
Клетки пищеварительных желез по характеру продуцируемого секрета подразделяются на белок-, мукоид- и минералсекретирующие.
Пищеварительные железы отличаются обильной васкуляризацией. Из крови, протекающей по сосудам железы, секреторные клетки поглощают воду, неорганические и органические низкомолекулярные вещества (аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты). Этот процесс осуществляется за счет активности ионных каналов, базальных мембран эндотелиоцитов капилляров, мембран самих секреторных клеток. Из поглощенных веществ на рибосомах гранулярного эндоплазматического ретикулума синтезируется первичный секреторный продукт, который подвергается дальнейшим биохимическим превращениям в аппарате Гольджи и накапливается в конденсирующих вакуолях глан-дулоцитов. Вакуоли превращаются в гранулы зимогена (профермента), покрытые липопротеиновой оболочкой, с помощью которой окончательный секреторный продукт транспортируется через мембрану гландулоцита в протоки железы.
Гранулы зимогена выводятся из секреторной клетки по механизму экзоцитоза: после перемещения гранулы к апикальной части гландулоцита происходит слияние двух мембран (гранулы и клетки), и через образовавшиеся отверстия содержимое гранул поступает в ходы и протоки железы.
По характеру выделения секрета этот тип клеток относят к мерокриновым.
Для голокриновых клеток (клеток поверхностного эпителия желудка) характерно превращение всей массы клетки в секрет в результате ее ферментативной деструкции. Апокриновые клетки вьщеляют секрет с апикальной (верхушечной) частью своей цитоплазмы (клетки протоков слюнных желез человека в период эмбриогенеза).
Секреты пищеварительных желез состоят из воды, неорганических и органических веществ. Наибольшее значение для химической трансформации пищевых веществ имеют ферменты (вещества белковой природы), являющиеся катализаторами биохимических реакций. Они относятся к группе гидролаз, способных присоединять к перевариваемому субстрату Н+ и ОН”, превращая высокомолекулярные вещества в низкомолекулярные.
В зависимости от способности расщеплять определенные вещества ферменты подразделяются на 3 группы:
- глюколитические (гидролизующие углеводы до ди- и моносахаридов),
- протеолитические (гидролизующие белки до пептидов, пептонов и аминокислот) и
- липолитические (гидролизующие жиры до глицерина и жирных кислот).
Гидролитическая активность ферментов возрастает в известных пределах при повышении температуры перевариваемого субстрата и наличия в ней активаторов, их активность снижается под влиянием ингибиторов.
Максимальная гидролитическая активность ферментов слюны, желудочного и кишечного соков обнаруживается при разном оптимуме рН среды.
Моторная функция желудочно-кишечного тракта.
Двигательная, или моторная, функция осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата на всех этапах процесса пищеварения и заключается в жевании, глотании, перемешивании и передвижении пищи по пищеварительному тракту и удалении из организма непереваренных остатков.
Процесс пищеварения во всех отделах пищеварительного тракта осуществляется при участии двигательной активности его мускулатуры.
- Сокращения мышц обеспечивают:
- прием и измельчение пищи в процессе жевания в ротовой полости,
- глотание и продвижение порции пищи по пищеводу,
- накопление ее в желудке и эвакуацию его содержимого в кишечник,
- сокращение и расслабление желчного пузыря,
- перемешивание и продвижение кишечного содержимого,
- движение ворсинок,
- переход химуса из тонкой кишки в толстую, его перемещение по толстой кишке,
- сокращение и расслабление сфинктеров,
- перистальтику выводных протоков пищеварительных желез и
- выведение экскрементов.
Гладкая мускулатура пищеварительного тракта состоит из гладкомышечных клеток (миоцитов). Они собраны в пучки и соединены друг с другом нексусами. Пучок получает нервные терминали, артериолу и выполняет роль функциональной единицы гладкой мышцы. Миоциты обладают способностью к спонтанному ритмическому возбуждению за счет периодической деполяризации их мембраны. Это возбуждение распространяется благодаря нексусам от клетки к клетке (как по синцитию). Пучки миоцитов образуют гладкомышечные слои пищеварительной трубки – циркулярный (внутренний), продольный (наружный) и подслизистый (косой).
Растяжение мышц содержимым желудочно-кишечного тракта является для них адекватным раздражителем, вызывающим деполяризацию мембран их клеток и сокращение мышечных волокон. Частота и сила сокращений миоцитов изменяются в широком диапазоне под влиянием нервных импульсов эфферентных терминалей вегетативных нервных волокон, гормонов и гастроинтестинальных регуляторных пептидов. Комплексная нервно-гуморальная регуляция миоцитов обеспечивает соответствие уровня активности мускулатуры объему и составу содержимого желудка и кишечника.
Характер сократительной деятельности мускулатуры пищеварительного тракта зависит от активности водителей ритма, расположенных в желудке и кишечнике. Они представляют собой гладкомышечные клетки, более чувствительные к биологически активным веществам и имеющие более обильную иннервацию, чем другие пучки миоцитов.
На протяжении пищеварительного тракта у человека имеется около 35 сфинктеров. Они состоят из мышечных пучков, расположенных циркулярно (в основном), спирально и продольно.
Сокращение циркулярных пучков приводит к смыканию сфинктера, а сокращение спиральных и продольных пучков увеличивает его просвет, что способствует переходу содержимого пищеварительного тракта в нижележащий отдел. Сфинктеры обеспечивают движение содержимого пищеварительной трубки в каудальном направлении и временное разобщение функционально различных частей пищеварительного тракта. Основные из них – кардиальный (на входе в желудок), пилорический (на выходе из желудка), в основании баугиниевои заслонки (на входе в слепую кишку), внутренний и наружный анальный (на выходе из прямой кишки).
К моторике также относятся движения ворсинок и микроворсинок.
Анатомическое строение и функции секреторных элементов ЖКТ.
Однослойный однорядный призматический мирковорсинчатый эпителий.
Эпителиальный слой кишки окружен слоями продольных и кольцевых гладких мышц. Мышцы покрыты слоем серозной оболочки, представляющей собой ткань, которая обволакивает наружную поверхность всех висцеральных органов брюшной полости. Внутренняя поверхность тонкого кишечника выстлана пищеварительным эпителием, образующим пальцеобразные ворсинки. Эпителий содержит бокаловидные клетки, разбросанные между цилиндрическими всасывающими клетками.
Ворсинки выступают над поверхностью на высоту 1 мм и каждая из них окружена кольцевым углублением, называемым либеркюновой криптой. Внутри ворсинок расположена сеть кровеносных капилляров и венул, а также сеть лимфатических сосудов с центральным млечным протоком. Именно в эти кровеносные и лимфатические сосуды всасываются питательные вещества. Всасывающие клетки эпителия делятся у основания ворсинки и по мере созревания постоянно перемещаются в сторону ее конца, где они отторгаются в просвет кишки со скоростью (у человека) 2•1010 клеток в сутки.
Сами ворсинки находятся на поверхности обширных кольцевых складок, которые образует слизистая оболочка кишки.
Апикальная поверхность каждой всасывающей клетки кишечного эпителия имеет бороздчатый вид. Это так называемая щеточная кайма, образованная плотными рядами микроворсинок. Число микроворсинок достигает нескольких тысяч на одну клетку (около 2•105 на квадратный миллиметр). Высота микроворсинки составляет 0,5-1,5 мкм, диаметр – около 0,1 мкм.
Микроворсинки заключены в плазматическую мембрану и содержат актиновые филаменты, которые реагируют с миозиновыми, расположенными у основания каждой микроворсинки. Такое взаимодействие между филаментами вызывает ритмические движения микроворсинок. Движения способствуют перемешиванию и обмену кишечного химуса (полужидкой массы частично переваренной пищи) вблизи всасывающей поверхности слизистой оболочки.
Существование иерархии отношений между складками слизистой оболочки, ворсинками и микроворсинками намного повышает эффективность всасывающей поверхности кишечника. Общая площадь внутренней поверхности тонкого кишечника у человека (если считать ее гладкой) равна около 0,4 м2. Складки, ворсинки и микроворсянки увеличивают эту площадь по крайней мере в 500 раз, т. е. до 200-300 м2. Подобное увеличение площади вне сомнения имеет важное значение для процесса всасывания. Дело в том, что скорость этого процесса пропорциональна площади основного диффузионного барьера, роль которого выполняет апикальная поверхность мембраны всасывающих клеток.
Поверхность микроворсинок покрыта гликокаликсом- слоем сетевидной структуры толщиной до 0,3 мкм, состоящим из кислых мукополисахаридов и гликопротеина. Вода и слизь задерживаются в щелях глякокаликса, образуя “неперемешиваемый слой”. Слизь выделяют бокаловидные (названные так из-за своей формы) клетки, которые можно встретить среди всасывающих клеток).
Между всасывающими клетками все время сохраняется связь при помощи десмосом. Каждую клетку около ее верхушки окружает окклюзионная зона, способствующая тесному контакту соседних клеток между собой. В кишечном эпителии щелевые контакты особенно плотны. По этой причине апикальные мембраны отдельных всасывающих клеток образуют сплошную апикальную мембрану. Чтобы попасть из цитоплазмы данных клеток в кровь и лимфатические сосуды, все питательные вещества обязательно должны пройти сквозь эту мембрану.
Пристеночное пищеварение.
Пристеночное пищеварение(контактное, мембранное) совершается в тонком кишечнике – в пристеночном слое слизи, на поверхности ворсинок и микроворсинок, в гликокаликсе (мукополисахаридных нитях, связанных с мембраной микроворсинок). В слизи и гликокаликсе содержится много адсорбированных ферментов пищеварительных соков, выделенных в полость кишки и расположенных на огромной площади соприкосновения с перевариваемым субстратом. Поэтому в процессе пристеночного пищеварения значительно увеличивается скорость гидролиза пищевых веществ, что приводит к возрастанию объема всасывания продуктов гидролиза.
Источник
Пищеварительная система – система внутренних органов, выполняющих функцию механической и химической обработки пищи.
Функции пищеварительной системы
моторная: механическое измельчение и перемешивание пищи; продвижение пищевого комка по пищеварительному тракту;
секреторная: выделение ферментов для химической обработки пищи;
всасывательная: всасывание питательных веществ ворсинками тонкого кишечника и поступление питательных веществ в кровь и лимфу.
выделительная: выведение из пищеварительного тракта непереваренных веществ и некоторых продуктов метаболизма.
Органы пищеварительной системы
Пищеварительная система включает пищеварительный канал и пищеварительные железы.
Пищеварительный канал:
ротовая полость;
глотка;
пищевод;
желудок;
тонкая кишка;
толстая кишка.
Пищеварительные железы:
слюнные железы;
желудочные железы;
кишечные железы;
поджелудочная железа;
печень.
Рис. Пищеварительная система человека
Эмбриональное развитие пищеварительной системы
Пищеварительная система человека образуется в процессе эмбрионального развития из кишечной трубки.
Кишечный эпителий и железы пищеварительной система развиваются из энтодермы первичной кишки, остальные слои стенок имеют мезодермальное происхождение. Эктодерма участвует в развитии эпителия и желез полости рта и конечного отдела прямой кишки.
У первичной кишки выделяют головную и туловищную части.
Головная часть кишки дает начало ротовой полости и глотке.
Туловищная часть кишки делится на передний, средний и задний отделы.
Передний отдел кишечной трубки образует пищевод, желудок и начальную часть двенадцатиперстной кишки.
Средний отдел кишечной трубки образует конечную часть двенадцатиперстной кишки, остальную часть тонкой кишки, часть ободочной кишки, печень и поджелудочную железу.
Задний отдел кишечной трубки образует нисходящую ободочную, сигмовидную и прямую кишку.
Рис. Эмбриональное развитие пищеварительной системы человека
органы ротовой полости
Началом пищеварительной системы является ротовая полость, сверху ограниченная твердым и мягким нёбом.
Нёбо отделяет ротовую полость от носовой полости и носоглотки.
Мягкий язычок, которым заканчивается мягкое небо, закрывает вход в носоглотку во время проглатывания пищи.
У входа в глотку находятся миндалины – органы лимфатической системы, осуществляющие иммунную защиту организма.
Рис. Ротовая полость
Язык – это мышечный орган, образованный поперечно-полосатой мышечной тканью.
Мышечные волокна расположены в разных направлениях, поэтому язык может выполнять самые разнообразные движения при жевании и речи, а также участвует в проталкивании пищевого комка в глотку при глотании.
Слизистая языка имеет огромное количество вкусовых рецепторов, поэтому он является и органом вкуса. Язык прикрепляется к нижней челюсти и подъязычной кости корнем языка. Передняя свободная часть языка называется верхушкой.
зубы
В ротовой полости взрослого человека располагается 32 зуба.
Человек , как и все млекопитающие, имеет гетеродонтную зубную систему: зубы различаются по строению и выполняемым ими функциям, т.к. человек является полифагом (питается разнообразной пищей).
На каждой челюсти взрослого человека:
4 резца;
2 клыка;
4 премоляра (малых коренных зуба);
6 моляров (больших коренных зубов).
Рис. Зубы
Резцы и клыки предназначены для откусывания пищи, а коренные зубы – для ее пережевывания и перетирания.
Зуб состоит из коронки, шейки и корня.
Рис. Внешнее строение зуба Рис. Внутреннее строение зуба
Коронка возвышается над десной, а корень погружен в зубную лунку (альвеолу) челюстной кости и удерживает в ней зуб.
Между корнем и тканью десны расположена соединительная ткань – периодонт, фиксирующая зуб в зубной лунке. Основным компонентом периодонта являются коллагеновые волокна. Они соединяют цемент зуба с костной тканью альвеолы. Несмотря на отсутствие эластичности, волокна коллагена обеспечивают некоторую подвижность зуба в лунке.
Коронка зуба покрыта зубной эмалью – самым прочным материалом в организме человека. Твёрдость зубной эмали определяется высоким содержанием в ней неорганических веществ (до 97 %), содержащих кальций, фосфор и магний.
Зубная эмаль может разрушаться под влиянием микроорганизмов и кислот, образующихся в ротовой полости в результате распада остатков пищи. Наиболее губительно на эмаль действует молочная кислота – основной продукт брожения углеводов в ротовой полости.
Дентин образует твердую ткань зуба.
Внутри зуба имеется полость, заполненная мягким веществом – пульпой, в которой содержатся нервы и кровеносные сосуды.
Шейка – более суженная часть зуба на границе коронки и корня.
Корень и шейку снаружи покрывает слой цемента. Он служит для плотного закрепления зуба в костной альвеоле.
У человека наблюдается две смены зубов: молочные и постоянные.
Молочные зубы начинают прорезаться на первом году жизни, примерно с 6-месячного возраста.
Количество молочных зубов в норме равно двадцати: на каждой челюсти 4 резца, 2 клыка, 4 больших коренных зуба.
После 6 лет начинается смена молочных зубов на постоянные, которая заканчивается приблизительно к 12-13 годам. Однако, последние (восьмые) зубы в ряду (“зубы мудрости”) могут появиться значительно позже, или не появиться совсем. Это связано стем, что челюсти человека в процессе эволюции уменьшаются, и последние моляры часто не помещаются в зубном ряду.
Рис. Схема роста молочных и постоянных зубов
слюнные железы
В ротовую полость открываются выводные протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушной, подчелюстной и подъязычной, находящихся за пределами ротовой полости. Кроме них в слизистой оболочке ротовой полости располагаются многочисленные мелкие слюнные железы: щечные, небные, язычные.
Рис. Слюнные железы
Слюнные железы вырабатывают секрет — слюну.
Состав слюны: вода, пищеварительные ферменты, лизоцим. Слюна обладает выраженными бактерицидными свойствами и ферментативной активностью.
У взрослого человека за сутки выделяется до 2, 5 л слюны.
глотка
Полость глотки выстлана многослойным плоским эпителием. Слизистая глотки непосредственно переходит в слизистую пищевода. В слизистой глотки, как и в слизистой ротовой полости, находятся многочисленные слизистые железки.
Носовая часть глотки (носоглотка) посредством двух отверстий (хоан) сообщается с полостью носа.
С боковых сторон в носоглотку открываются глоточные отверстия слуховых (евстахиевых) труб, соединяющих полость среднего уха с полостью глотки.
У входа в глотку как со стороны рта, так и со стороны носа имеются скопления лимфоидной ткани – миндалины: две небные, одна язычная, две около отверстий слуховых труб и одна глоточная. Это лимфоидное кольцо называется кольцом Пирогова, по имени великого русского хирурга, описавшего это кольцо впервые.
Пищевод
Пищевод – отдел пищеварительного тракта, соединяющий глотку с желудком.
Длина пищевода взрослого человека 26 см, толщина стенки составляет 5 мм.
Пищевод проходит в средостении грудной полости и через отверстие диафрагмы выходит в брюшную полость.
Рис. Строение пищевода и его оболочек
В пищеводе расположены два замыкающих клапана: верхний и нижней пищеводные сфинктеры. Они препятствуют обратному току пищевых масс по пищеварительному тракту и не допускают попадания агрессивного содержимого желудка в верхние отделы пищеварительного канала.
Стенка пищевода состоит из трех оболочек:
слизистая оболочка (внутренняя): покрыта многослойным плоским эпителием с многочисленными слизистыми железами; подслизистая оболочка состоит из соединительной ткани с пучками коллагеновых волокон;
мышечная оболочка: состоит из двух слоев мышечных волокон – продольных (снаружи) и циркулярных (внутри);
В верхней части пищевода мышечная оболочка образована поперечно-полосатыми мышечными волокнами. Примерно на уровне одной трети пищевода (считая сверху) поперечно-полосатые мышечные волокна постепенно заменяются гладкомышечными. В нижней части мышечная оболочка состоит только из гладкомышечной ткани.
адвентиция.
БРЮШНАЯ ПОЛОСТЬ
Желудок и кишечник расположены в брюшной полости.
Брюшная полость отделена от грудной полости диафрагмой.
Брюшная полость выстлана брюшиной – тонкой серозной соединительнотканной оболочкой. Брюшина покрывает внутренние органы полости и образует у мужчин замкнутый мешок (брюшинную полость). У женщин полость брюшины сообщается со внешней средой через органы половой системы.
Полость брюшины увлажняет серозная жидкость, уменьшающая трение между органами.
Брюшина образует многочисленные складки, брыжейки и сальники (большой и малый).
Желудок как и другие органы брюшной полости фиксируются брыжейкой – складкой брюшины – к задней стенки брюшной полости.
Желудок
Желудок – расширенная часть пищеварительного канала.
Это полый мышечный орган, расположенный в левом подреберье.
Объём пустого желудка составляет около 500 мл. Стенка желудка способна к сильному растяжению.
Содержимое желудка имеет сильнокислую реакцию, и для защиты стенок желудка от разъедания кислотой специальные железы вырабатывают слизь, покрывающую стенки желудка.
Стенка желудка образована тремя оболочками: слизистой, мышечной и серозной.
Рис. Желудок
Слизистая оболочка желудка имеет многочисленные складки. Она покрыта однослойным цилиндрическим эпителием с многочисленными слизистыми железками и железами, вырабатывающими пищеварительные ферменты и соляную кислоту. Слизь покрывает стенки желудка и защищает их от агрессивного воздействия внутренней кислой среды. Покровный эпителий полностью обновляется в течение трех суток.
В слизистой оболочке есть собственный слой соединительной ткани, пронизанной многочисленными кровеносными и лимфатическими сосудами.
Слизистая оболочка содержит собственную тонкую мышечную пластинку, образованную тремя слоями гладкомышечных волокон.
Мышечная оболочка образована тремя толстыми слоями гладкой мышечной ткани.
Наружная очень прочная серозная оболочка желудка образована соединительной тканью.
Тонкая кишка
Длина тонкой кишки составляет приблизительно 5 – 6 м.
Тонкая кишка разделена на 3 отдела: двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишку.
В двенадцатиперстную кишку впадают протоки поджелудочной железы и печени.
Железы стенок двенадцатиперстной кишки нейтрализуют кислоту, содержащуюся в вышедшей из желудка пищевой кашице.
Слизистая оболочка тонкой кишки образует ворсинки – выросты, выступающие в просвет кишечника. Кишечные ворсинки покрыты каемчатыми клетками, выросты их плазматической мембраны формируют множество микроворсинок, благодаря чему резко увеличивается всасывающая поверхность тонкой кишки.
В каждую кишечную ворсинку входит кровеносный и лимфатический сосуд. Именно в них попадают питательные вещества, а затем разносятся по организму.
Рис. Ворсинки кишечника
толстая кишка
Толстая кишка является конечной частью пищеварительного тракта человека.
Стенки толстой кишки состоят из трех оболочек: слизистой, мышечной и соединительнотканной.
Рис. Строение оболочек кишечной трубки
Мышечная оболочка состоит из гладкомышечных волокон, которые волнообразно сокращаются (перистальтика) и не подчиняются воле человека.
Стенки толстой кишки толще стенок тонкой за счет большей толщины мышечного и соединительнотканного слоев. Диаметр ее внутренней полости больше диаметра внутреннего просвета тонкой кишки.
На границе толстой и тонкой кишок расположен сфинктер.
Рис. Толстая кишка
В его состав входят:
слепая кишка с червеобразным отростком (аппендиксом);
ободочная кишка, которая имеет восходящий, поперечный, нисходящий и сигмовидный отделы;
На границе слепой кишки и восходящего отдела ободочной кишки в толстую кишку впадает подвздошная кишка.
Рис. Переход тонкой кишки в толстую кишку
прямая кишка, заканчивающаяся анальным сфинктером и анальным отверстием.
Общая длина толстой кишки у человека составляет около 2 метров.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа – орган, состоящий из железистой ткани, весом 60 – 80 г.
Большая часть железы расположена позади желудка.
Поджелудочная железа секретирует поджелудочный сок.
Это альвеолярно-трубчатая железа, состоящая из гроздевидных собраний долек, отделенных друг от друга соединительной тканью. Дольки железы расположены вокруг проходящего по длине железы ветвящегося выводного протока, в которой открываются мелкие протоки долек.
Проток поджелудочной железы, соединяясь с общим желчным протоком, впадает в двенадцатиперстную кишку, куда и изливает поджелудочный сок.
Железа состоит из двух видов железистых клеток: основных клеток железистых долек и клетки железистых островков Лангерганса , выделяющих в кровь гормон инсулин.
Таким образом, поджелудочная железа выделяет в двенадцатиперстную кишку пищеварительный сок и гормон инсулин, участвующий в углеводном обмене.
Рис. Поджелудочная железа
печень
Печень – самая большая железа в организме человека (вес до 3000 г).
Печень расположена в правой половине брюшной полости под куполом диафрагмы. Находясь под защитой ребер, печень в норме не выступает за нижние ребра.
Печень имеет дольчатое строение. Поверхность печени покрыта соединительнотканной капсулой. Своей верхней выпуклой поверхностью печень плотно прилегает к куполу диафрагмы.
Печень постоянно секретирует желчь, которая накапливается в желчном пузыре.
От печени к двенадцатиперстной кишке отходит общий желчный проток, в который впадают протоки поджелудочной железы и желчного пузыря.
Желчный пузырь имеет грушевидную форму. Его длина около 8 см, вместимость 30-50 мл.
Желчный пузырь служит резервуаром и “конденсатором” желчи. Внутренняя слизистая оболочка пузыря имеет многочисленные ворсинки, осуществляющие всасывание воды из желчи. Таким образом регулируется концентрация желчи, необходимая для пищеварения.
Рис. Печень
Источник