Біологія. Повторне видання. 8 клас. Матяш

§ 17. Процеси травлення у кишківнику. Виведення з організму неперетравлених решток їжі

Пригадайте з курсу хімії, що таке фільтрація.

Кишківник - наступний за шлунком відділ травного каналу. Він складається з двох відділів - тонкого і товстого кишківника.

Яка будова і які функції тонкого кишківника? Частково перетравлена в шлунку їжа, яку називають хімусом, завдяки скороченню його м’язів через сфінктер надходить порціями до наступного відділу травного каналу - тонкого кишківника. Саме в ньому поживні речовини їжі розщеплюються остаточно і всмоктуються в кров і лімфу. У дорослої людини довжина тонкого кишківника становить 5-6 м. Його поділяють на три послідовних відділи: дванадцятипалу, порожню та клубову кишки (мал. 69).

Дванадцятипалу кишку названо так тому, що її довжина дорівнює приблизно товщині 12 складених разом пальців (25-30 см). До неї відкриваються протока підшлункової залози та загальна жовчна протока (мал. 70). І хоча харчові маси затримуються в цій кишці недовго, саме тут на них діє найбільше травних ферментів. Їхня кількість залежить від складу їжі.

Мал. 69. Будова тонкого кишківника: 1 - дванадцятипала кишка; 2 - порожня кишка; 3 - клубова кишка

Мал. 70. Зв’язок травних залоз із дванадцятипалою кишкою

Підшлункова залоза завдовжки 12-15 см розміщена під шлунком. Вона виробляє травний сік, який через вивідну протоку потрапляє в дванадцятипалу кишку. Травний сік підшлункової залози має лужну реакцію, виділяється тільки під час травлення. До його складу входять ферменти, які сприяють розщепленню всіх поживних речовин: трипсин та хімотрипсин впливають на розщеплення білків до їхніх складових - амінокислот, ліпаза - жирів до гліцеролу та жирних кислот, амілаза розщеплює крохмаль до глюкози.

Печінка - це найбільша залоза в організмі людини (її маса - 1,5—2 кг), розташована переважно у правому підребер’ї, під діафрагмою. На нижній поверхні печінки є порожнистий орган - жовчний міхур, який загальною жовчною протокою сполучений з дванадцятипалою кишкою (мал. 70). Печінка виконує такі головні функції: секреторну, захисну, обмінну, синтетичну, детоксикаційну.

Секреторна функція печінки полягає в утворенні жовчі. Жовч - це зеленкувато-жовта, гіркувата на смак в’язка рідина, що містить особливі жовчні кислоти та пігменти, ліпіди, мінеральні солі тощо. Під дією жовчі жири розпадаються на мікроскопічні краплинки. У такому вигляді вони краще розщеплюються ферментами. Крім того, під дією жовчі припиняється активність ферменту шлункового соку - пепсину. Натомість жовч активує дію деяких ферментів підшлункової залози (наприклад, трипсину), а також посилює рухову активність кишок. Завдяки своїм бактерицидним властивостям жовч гальмує гнильні процеси в кишківнику. За відсутності травлення жовч збирається в жовчному міхурі, а під час вживання їжі жовчною протокою з міхура надходить до дванадцятипалої кишки. За добу в людини виділяється 500-700 мл жовчі.

Печінка відіграє важливу захисну (бар’єрну) функцію. Кров, що відтікає від кишківника і шлунка по кровоносних судинах, надходить до печінки через ворітну вену. Після проходження через печінку в цій крові залишаються переважно речовини, потрібні організму. Шкідливі речовини і мікроорганізми знезаражуються і разом із жовчю через кишківник виводяться назовні (видільна функція).

Печінка бере участь в обміні вуглеводів, білків, жирів і вітамінів, а у зародків - у процесах кровотворення. У печінці утворюються речовини, які беруть участь у зсіданні крові, і такі, що запобігають її зсіданню. У печінці запасаються такі вітаміни: А, В1, D, Е, К, а також активуються вітаміни В2 і В6.

У печінці може накопичуватися досить значний об’єм крові, який у разі потреби (наприклад, унаслідок крововтрат) може надходити у загальний кровотік.

Глюкоза, що всмоктується з кишківника в кров, перетворюється в печінці на глікоген. За потреби глікоген може розщеплюватись до глюкози, яка надходить у кров і транспортується до тканин і органів. Так забезпечуються енергетичні потреби. (Поясніть, чому фізіологи називають печінку «хімічною лабораторією», «продуктовим складом» і «диспетчером організму».)

Як відбуваються процеси травлення в тонкому кишківнику? Травлення в тонкому кишківнику здійснюється внаслідок дії соків кишківника і підшлункової залози, а також жовчі. Як ви пам’ятаєте, у шлунку середовище має кислу реакцію, а в тонкому кишківнику - лужну. Тому в дванадцятипалій кишці нейтралізується кисле середовище харчової маси, яка надійшла зі шлунка, та стають активними травні ферменти шлункового соку.

Стінки тонких кишок складаються з таких самих шарів, що й шлунка (пригадайте їх). У слизовій оболонці є численні секреторні клітини, які виділяють на добу близько 2 л кишкового соку. Це в’язка рідина зі слабколужною реакцією, у якій містяться ферменти (понад 20). Вони беруть участь у процесі перетравлення білкових молекул та їхніх часток, жирів і вуглеводів. Крім того, деякі секреторні клітини продукують слиз, який зменшує тертя харчових мас по стінках кишківника та захищає самі стінки від дії травних ферментів та механічних подразнень.

Утворені в процесі травлення в тонкому кишківнику речовини всмоктуються в кров і лімфу. Всмоктувальна поверхня клубової та порожньої кишок дуже велика завдяки наявності ворсинок. Таким чином, у кишківнику здійснюється пристінкове (мембранне) травлення.

У чому полягає пристінкове (мембранне) травлення? Пристінкове (мембранне) травлення відкрив 1958 р. фізіолог українського походження О.М. Уголєв (мал. 71). Пристінкове травлення з одного боку забезпечують ферменти, що надходять з порожнини травного тракту, з іншого - ферменти, які синтезують самі клітини слизової оболонки. Слизова оболонка тонкого кишківника утворює безліч ворсинок (мал. 72). До їхнього складу входять кровоносні та лімфатичні судини, які розгалужуються на капіляри, а також м’язові та нервові волокна. У свою чергу, клітини, які вкривають ворсинки, утворюють мікроскопічні вирости - мікроворсинки. Уявіть: окремі клітини можуть утворювати до 3 тис. таких виростів, які значно збільшують всисну поверхню шлунково-кишкового тракту. Велика кількість ворсинок (приблизно 30 млн) майже в 1000 разів збільшує всмоктувальну поверхню тонкого кишківника. Пристінкове травлення забезпечує найретельніше розщеплення поживних речовин і всмоктування простих органічних речовин. Отже, основна функція ворсинок - всмоктування поживних речовин.

Мал. 71. Уголєв Олександр Михайлович (1926-1991) - учений-фізіолог (народився у Дніпропетровську, тепер м. Дніпро)

Мал. 72. 1. Будова ворсинок кишківника. 2. Схема всмоктування поживних речовин ворсинками

Всмоктування — це складний фізіологічний процес проникнення води і розчинених у ній органічних речовин і мінеральних солей у кров і лімфу через клітини епітелію кишківника. У процесі всмоктування важливе значення мають активна діяльність клітинних мембран кишківника, явища дифузії, фільтрації. При цьому витрачається енергія.

Перетравлення їжі та всмоктування поживних речовин завершується переважно в тонкому кишківнику. Неперетравлені рештки харчової маси завдяки хвилеподібним (перистальтичним) скороченням тонкого кишківника (мал. 73) надходять до товстого кишківника.

Перистальтика (з грец. перистальтикос — той, що охоплює, стискає) — хвилеподібний рух стінок шлунка, кишківника, сечоводів унаслідок скорочення їхніх м’язів, що забезпечує переміщення вмісту цих органів.

Мал. 73. Перистальтичні рухи стінок кишківника

Мал. 74. Будова товстого кишківника: 1 - сліпа кишка; 2 - апендикс; 3 - ободова кишка; 4 - сигмоподібна ділянка ободової кишки; 5 - пряма кишка

Яка будова та функції товстого кишківника? Початкова ділянка товстого кишківника - сліпа кишка (мал. 74). Від задньої її частини відходить тонкий червоподібний відросток - апендикс, який безпосередньої участі у процесах травлення не бере. Сліпа кишка переходить в ободову, яка з трьох боків охоплює черевну порожнину. Завершується ободова кишка прикінцевою ділянкою - сигмоподібною. Вона продовжується прямою кишкою, що закінчується анальним отвором.

У порожнині товстої кишки є велика кількість мікроорганізмів (мікрофлора кишківника). Їхнє значення полягає в розщепленні частини клітковини, поліпшенні травлення та підсиленні засвоєння поживних речовин, утворенні деяких вітамінів (зокрема, К і групи В), запобіганні розвиткові хвороботворних мікроорганізмів.

Мікрофлора кишківника дуже чутлива до дії антибіотиків, тому вживати їх потрібно тільки за призначенням лікаря.

Стінки товстого кишківника не мають ворсинок. Клітини слизової оболонки виробляють сік, у якому мало ферментів, але багато слизу. Він полегшує просування і видалення неперетравлених решток їжі. У товстому кишківнику переважно всмоктуються вода та мінеральні речовини.

З неперетравлених решток їжі формуються калові маси, які містять шкідливі для організму речовини. Завдяки скороченням м’язів стінок товстого кишківника вони просуваються до прямої кишки, де накопичуються. Калові маси періодично виводяться через анальний отвір назовні. Виведення їх з кишківника регулює м’яз-стискач (сфінктер), розміщений у кінцевому відділі прямої кишки. Його діяльність перебуває під контролем свідомості людини.

Процеси травлення в людини тривають залежно від складу їжі та функціональної активності органів кишково-шлункового тракту від однієї до трьох діб. При цьому найбільше часу витрачається на пересування решток їжі саме товстим кишківником (приблизно 12 годин).

Ключові терміни і поняття: дванадцятипала кишка, підшлункова залоза, печінка, жовч, пристінкове травлення, перистальтика, ворсинки, всмоктування.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Дайте відповідь на запитання

1. З яких частин складається тонкий кишківник? 2. Які функції здійснює тонкий кишківник? 3. Які сполуки перетравлюються в тонкому кишківнику? 4. Яка роль підшлункової залози у процесах травлення? 5. Які функції печінки? 6. Яка роль жовчі, підшлункового та кишкового соку у травленні? 7. Які речовини всмоктуються в тонкому кишківнику? 8. Яка будова та функції ворсинок кишківника? 9. З яких частин складається товстий кишківник? 10. Які функції товстого кишківника? 11. Які речовини всмоктуються в товстому кишківнику? 12. Яка роль мікроорганізмів у процесах травлення?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть орган, у який впадає протока підшлункової залози: а) шлунок; б) жовчний міхур; в) дванадцятипала кишка; г) печінка.

2. Укажіть правильну послідовність відділів, з яких складається товстий кишківник: а) сліпа, ободова, пряма кишки; б) ободова, пряма, сліпа кишки; в) ободова, пряма, сліпа кишки; г) пряма, сліпа, ободова кишки.

Обговоріть у групах. І група. Порівняйте будову та функції тонкого й товстого кишківника. II група. Порівняйте будову та функції печінки й підшлункової залози.

Поміркуйте. 1. Чому більша частина води всмоктується в товстому кишківнику, а не виводиться назовні разом із калом? 2. Які засоби можуть сприяти відновленню нормальної мікрофлори кишківника в разі порушення її складу?

Творче завдання. Підготуйте короткі повідомлення та оформте їх у вигляді комп’ютерної презентації: «Печінка як важливий орган в організмі людини», «Підшлункова залоза та її значення у процесах травлення».