Деннис Тейлор – Биология. В 3-х томах. Т. 2 (страница 9)

6. Поставьте контрольный опыт с диализной трубкой, в которую налито только 10 мл 1%-ного раствора крахмала.

7. Поместите все пробирки в водяную баню с температурой 30°С на 30 мин. 8. Через 30 мин проведите следующие пробы с каждой пробиркой и ее содержимым:

а) Отберите каплю раствора из каждой диализной трубки и с помощью раствора Люголя проверьте его на содержание крахмала.

б) Отберите еще одну каплю содержимого каждой трубки и определите в нем содержание редуцирующих Сахаров с помощью раствора Бенедикта. Полученные результаты запишите.

в) Проведите в каждом случае пробу на крахмал и редуцирующие сахара в воде, окружающей диализную трубку.

9. Сведите полученные результаты в таблицу.

10. Имеются ли доказательства того, что ткань пищеварительного тракта превращает крахмал в редуцирующие сахара, и если такие доказательства имеются, то в каком участке пищеварительного тракта образуется наибольшее количество Сахаров?

11. Что говорят ваши наблюдения о природе диализных трубок?

10.5 . Регуляция секреции пищеварительных желез

Секреция пищеварительных ферментов требует затраты энергии, и, если бы она происходила непрерывно, тем более в отсутствие пищи, это было бы слишком большим расточительством для организма. В действительности же основная масса пищеварительных соков образуется только тогда, когда есть, что переваривать. Таким образом осуществляются общая координация и регуляция процесса пищеварения как упорядоченной последовательности определенных стадий.

Секреция слюны в полость рта регулируется двумя рефлексами — условным и безусловным. Безусловный рефлекс, осуществляемый через черепно — мозговые нервы, возникает под действием присутствующей во рту пищи. Контакт пищи с вкусовыми сосочками языка вызывает импульсы, идущие в мозг, а из мозга в ответ поступают импульсы, вызывающие секрецию. Условный рефлекс возникает на вид, запах или вкус пищи.

Секреция желудочного сока протекает в три фазы. Первая фаза — нервная, или вагусная. Присутствие пищи в полости рта и ее проглатывание вызывают импульсы, которые через блуждающий нерв передаются в желудок и стимулируют секрецию желудочного сока его слизистой оболочкой. Эта фаза наступает еще до того, как пища достигнет желудка, и, таким образом, подготавливает желудок к приему пищи. Продолжительность вагусной фазы составляет около 1 ч. Вторая фаза — фаза растяжения, во время которой секреция желудочного сока стимулируется растяжением желудка пищей. Третья фаза — гастральная, или гуморальная, обусловлена тем, что присутствующая в желудке пища стимулирует образование в слизистой пилорического отдела желудка гормона гастрина. Последний через кровяное русло достигает слизистой других отделов желудка и вызывает продолжающуюся около 4 ч секрецию желудочного сока с высоким содержанием соляной кислоты. Фазы желудочной секреции изображены на рис. 10.34.

Рис. 10.34. фазы желудочной секреции. (Из J. Н. Green An introduction to human physiology, Oxford, 1968.)

В ответ на присутствие в пище жирных кислот слизистая желудка секретирует еще один гормон энтерогастрон. Энтерогастрон, как правило, угнетает секрецию соляной кислоты, замедляет перистальтику желудка и задерживает его опорожнение. Слизистая желудка вырабатывает также внутренний фактор, способствующий всасыванию витамина В₁₂.

Когда кислый химус поступает в двенадцатиперстную кишку и соприкасается с ее стенками, слизистая двенадцатиперстной кишки начинает секретировать кишечный сок и два гормона — холецистокинин-панкреозимин и секретин. Панкреозиминовый компонент первого гормона доставляется с кровью в поджелудочную железу, так же как и секретин, который вместе с холецистокинином попадает в печень. Панкреозимин вызывает образование панкреатического сока с высоким содержанием ферментов. Секретин стимулирует выделение панкреатического сока с высоким содержанием бикарбоната и синтез желчных кислот в печени. Холецистокинин вызывает сокращения желчного пузыря с последующим высвобождением желчи в двенадцатиперстную кишку.

В табл. 10.10 суммированы гормоны, секретируемые различными отделами пищеварительного тракта, и те органы, на которые они действуют.

Таблица 10.10. Сводная таблица гормонов пищеварительного тракта человека, секретирующих их органов и органов мишеней

10.6. Судьба всосавшихся питательных веществ

Углеводы и аминокислоты всасываются в кровеносные сосуды, окружающие тонкий кишечник, и поступают через воротную вену в печень. Большая часть глюкозы откладывается в печени в виде гликогена и жиров, но часть глюкозы выходит из нее с кровью через печеночную вену и разносится по тканям организма, где подвергается окислению в процессе тканевого дыхания. Если между приемами пищи организму потребуется повышенное количество энергии, гликоген может превратиться в глюкозу, и последняя транспортируется с кровью к тем тканям, которые в ней нуждаются.

Аминокислоты используются для синтеза новых белков цитоплазмы, восстановления поврежденных участков тела и образования ферментов и гормонов. Липшие аминокислоты не могут откладываться в запас и подвергаются в печени дезаминированию. В процессе дезаминирования от них отщепляется аминогруппа (NH₂), которая превращается в мочевину. Мочевина доставляется с кровью в почки и выделяется с мочой. Остатки молекул аминокислот превращаются в гликоген и в таком виде депонируются.

Всосавшиеся жиры минуют печень и поступают в венозную кровь через грудной лимфатический проток. Жиры являются основным энергетическим депо организма. В нормальных условиях организм получает достаточное количество глюкозы, и для образования энергии жиры не требуются. В этой ситуации они откладываются в подкожной жировой клетчатке, в жировой ткани, окружающей сердце и почки, и в брыжейке. Часть жиров встраивается в плазматические и ядерные мембраны клеток.

10.7. Регуляция аппетита у человека

У людей аппетит находится под контролем двух центров, расположенных в гипоталамусе, — центра голода и центра насыщения. Раздражение центра голода заставляет индивидуума искать и принимать пищу, а раздражение центра насыщения подавляет аппетит. Наиболее важным фактором, влияющим на оба центра, является концентрация глюкозы в крови. Последняя находится под контролем гипоталамуса и является хорошим показателем степени насыщенности организма питательными веществами.

Сразу после приема пищи концентрация глюкозы в крови повышается, что приводит к возбуждению центра насыщения и уменьшению аппетита. Через определенное время после приема пищи концентрация глюкозы в крови снижается, и это возбуждает центр голода (рис. 10.35).

Рис. 10.35. Гипоталамическая регуляция аппетита

Это простое на первый взгляд объяснение ни в коей мере не дает полной картины. На аппетит влияет также целый ряд дополнительных факторов, в том числе рефлексы растяжения пищеварительного тракта, физиологическое и психическое состояние индивидуума, нарушение психики или повреждение головного мозга. Любой из этих факторов может повлиять на активность гипоталамических центров и привести к извращению аппетита.

10.8. Разновидности пищеварительного тракта млекопитающих

10.8.1. Плотоядные: кошка

Кошка — плотоядное животное, и ее зубы приспособлены для того, чтобы схватывать добычу и разрывать ее на куски. Зубная формула кошки имеет следующий вид:

Мелкие, плотно расположенные резцы имеют долотообразную форму и служат для отрывания мяса от костей. Клыки длинные, конусообразные, изогнутые. Служат для захвата и умерщвления жертвы и разрывания мяса. По два задних зуба с каждой стороны, сильно увеличены и имеют острые гребни, идущие параллельно линии челюсти. Это так называемые хищные зубы (третий верхний предкоренной и первый нижний коренной). Они напоминают лезвия ножниц, поскольку при разрывании жертвы на куски внутренняя поверхность зубов верхней челюсти тесно примыкает к наружной поверхности зубов нижней челюсти. Остальные коренные зубы имеют уплощенные вершины и острые края и используются для разрывания мяса и разгрызания костей.

Челюстной сустав работает как хорошо пригнанный шарнир и позволяет двигаться челюстям только в вертикальном направлении. Задние зубы, от которых требуется большее усилие, расположены ближе других к челюстному суставу.

Нижняя челюсть поднимается благодаря сокращению височной мышцы. Последняя прикреплена к костному отростку нижней челюсти, идущему вверх по направлению к ушам. Такое строение создает эффективную систему рычагов для перемещения пищи, когда кошка разгрызает мясо или защелкивает зубы, умерщвляя жертву. Другая, жевательная мышца поднимает вверх основание нижней челюсти, уменьшая таким образом нагрузку на челюстной сустав (рис. 10.36).

Рис. 10.36. Челюсти, зубной ряд и мускулатура челюстей у кошки

10.8.2. Травоядные: овца

Овца питается травой, и ее зубы прекрасно приспособлены для ее образа жизни и способа питания. Зубная формула овцы имеет следующий вид:

Верхние резцы и клыки у овцы отсутствуют, а вместо них имеется роговая пластинка, о которую трутся нижние долотовидные резцы и клыки, когда овца скусывает траву. Между передними и боковыми зубами имеется большая щель диастема, позволяющая языку манипулировать срезанной травой таким образом, что та трава, которая пережевывается, находится отдельно от новой порции срезанной травы.