Анатомия, физиология и гигиена – как науки

От пищевой кашицы остается 130-150 г сформировавшегося кала, в состав которого входят непереваренные остатки пищи, слизь, отмершие клетки эпителия и большое количество бактерий толстой кишки. Каловые массы скапливаются в прямой кишке. Передвижение пищевых остатков в толстой кишке происходит за счет сокращения ее стенок. У взрослого человека дефекация (опорожнение кишечника) осуществляется 1-2 раза в сутки.

Печень, поджелудочная железа и их роль в организме.

Печень - самая большая пищеварительная железа, ее масса 1,5-2 кг. Расположена в правом подреберье, под диафрагмой. Основной структурно-функциональной единицей печени являются печеночные клетки, которые в совокупности образуют печеночные дольки, а те - 4 доли печени. Верхняя поверхность печени выпуклая, нижняя немного вогнутая. Печень покрыта брюшиной. С помощью связок она удерживается в определенном положении.

На нижней поверхности печени, в центре, находятся ворота печени, через которые проходят сосуды, нервы и желчные протоки. В углублении на нижней поверхности располагается желчный пузырь объемом 40-70 мл.

Печень вырабатывает в сутки от 500 до 1500 мл желчи. Желчь образуется непрерывно, но поступает в кишечник во время приема пищи.

 Желчь - жидкость желтого цвета. Состоит из воды, желчных пигментов и кислот, холестерина, минеральных солей. Реакция желчи слабощелочная. Через общий желчный проток она попадает в двенадцатиперстную кишку.

Роль желчи в процессе пищеварения:

• эмульгирует (дробит на капельки) жиры, облегчая их расщепление;
• способствует всасыванию жиров и жирорастворимых витаминов;
• активирует ферменты кишечного сока и сока поджелудочной железы;
• усиливает сокращения гладких мышц стенки кишки;
• создает щелочную среду в кишечнике;
• губительно действует на микроорганизмы.

В печени обезвреживаются ядовитые вещества (аммиак превращается в мочевину), которые попадают в воротную вену печени из вен органов брюшной полости (желудка, кишечника).

В печени синтезируются белки плазмы крови (альбумины, фибриноген, протромбин), из глюкозы образуется гликоген (гликогенез), синтезируется витамин А из провитамина А, разрушаются эритроциты, в эмбриональном периоде она является кроветворным органом.

Позади желудка, в изгибе двенадцатиперстной кишки, расположена поджелудочная железа длиной 12-15 см. Она состоит из головки, тела, хвоста и имеет дольчатое строение. Вдоль железы проходит проток, по которому пищеварительный сок выделяется в двенадцатиперстную кишку.

Пищеварительный сок поджелудочной железы имеет щелочную реакцию. Он содержит трипсин и химотрипсин, расщепляющие полипептиды до аминокислот, липазу, которая расщепляет нейтральный жир до глицерина и жирных кислот, амилазу и мальтазу, расщепляющие углеводы до глюкозы и нуклеазы, которые расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов. В течение суток выделяется около 800 мл сока поджелудочной железы.

Поджелудочная железа - железа смешанной секреции, так как вырабатывает гормоны (инсулин, глюкагон), регулирующие углеводный обмен.

Гигиена питания.

Гигиена питания - наука о рациональном питании, обеспечивающем сохранение здоровья.

Гигиенические требования включают: соблюдение режима и правильного рациона питания, правил хранения продуктов, правильное приготовление пищи, соблюдение правил личной гигиены.

Суточное количество пищи, необходимое для покрытия энергетических затрат в организме, называется нормой питания. Зная энергетическую ценность пищевых продуктов, можно рассчитать необходимое их количество.

Суточная потребность в энергии для лиц трудового возраста определяется полом, возрастом и видом трудовой деятельности.

Выделяют 4 группы профессий, для которых различны энергетические затраты и нормы питания:

• связанные с тяжелым физическим трудом 12000-12600 кДж;
• связанные со средним физическим трудом 11000-12000 кДж;
• связанные с легким физическим трудом 10000-11000 кДж;
• не связанные с физическим трудом 9240-9500 кДж;

У детей в связи с высокой интенсивностью обменных процессов повышены и энергетические затраты. Суточная потребность в энергии у них меняется с возрастом и составляет в возрасте от одного года до двух лет 376-418 кДж на 1 кг массы тела, а в возрасте от 14 до 17 лет - 209-272 кДж.

При составлении норм питания следует учитывать, что соотношение белков, жиров и углеводов должно быть 1:1,1:4,8. В сутки человеку необходимо 72-92 г белков, 81-110 г жиров и 358-484 г углеводов, в зависимости от энергетических затрат.

Кроме энергетической ценности необходимо учитывать и качественный состав пищи. Она должна содержать достаточное количество витаминов и минеральных солей. Особое внимание уделяется продуктам животного происхождения. Для обеспечения нормальных процессов обмена необходимы незаменимые аминокислоты, поэтому животные белки должны составлять до 60% от общего их количества.

Необходимо соблюдать  правильный режим питания:

• кратность приема пищи (не менее 4 раз);
• интервалы между приемами пищи не должны превышать 5 часов;
• распределение суточного рациона: 25-30% на завтрак, 35-40% на обед, 10-15% на полдник, 20-25% на ужин.

При несоблюдении правил приготовления пищи, правил личной гигиены и приеме несвежей пищи возникают пищевые отравления. Пищевые отравления вызываются патогенной кишечной палочкой, палочкой ботулизма, стафиллококками, сальмонеллами, ядовитыми веществами, содержащимися в пищевых продуктах.

При ботулизме поражается, главным образом, ЦНС, возникает паралич шейных и дыхательных мышц, расстройство зрения. Следует отметить, что палочки ботулизма, поселяясь в кишечнике не вызывают заболевания у крупного рогатого скота, лошадей, свиней, грызунов.

Источником заражения сальмонеллезом являются домашние птицы, кошки, собаки, крупный и мелкий рогатый скот, инфицированные продукты.

В молочных продуктах,  молоке,  мясе и рыбе развиваются стафилококки.

Тяжелое заболевание вызывает холерный вибрион. Он не переносит нагревание и хлорную известь, что используется для профилактики холеры.

Пищевое отравление также могут вызвать свинец, цинк, медь.

Пластический и энергетический обмены, их взаимосвязь.

Обмен веществ и энергии является одним из основных признаков живого вещества. Обмен веществ - это совокупность процессов химического превращения веществ от момента их поступления в организм до выделения конечных продуктов обмена. В клетках постоянно идет синтез сложных органических соединений с использованием энергии и одновременно с этим - их расщепление и окисление с выделением энергии и образованием низкомолекулярных веществ.

Обмен веществ – совокупность реакций пластического (ассимиляции) и энергетического (диссимиляции) обменов. Пластический обмен (ассимиляция) – совокупность реакций синтеза сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот) из более простых. Реакции пластического обмена являются эндотермическими (идут с поглощением энергии). Энергетический обмен (диссимиляция) – совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией, в ходе которых происходит расщепление и окисление сложных органических веществ:

• белков – до CO2, H2O, NH3 или мочевины.
• жиров и углеводов – до CO2 и H2O.

Источником энергии для организма являются органические вещества: углеводы, жиры, белки.

Образовавшаяся в реакциях энергетического обмена химическая энергия преобразуется в дальнейшем в электрическую, тепловую и механическую энергию.

Для нормального обмена необходимы также вода, минеральные соли и витамины.

Этапы обмена веществ:

• поступление веществ в организм;
• изменение веществ в ходе ассимиляции и диссимиляции;
• выведение конечных продуктов обмена.

Ассимиляция и диссимиляция неразрывно связаны между собой:

• для ассимиляции необходима энергия, которая образуется в реакциях энергетического обмена;
• для реакций диссимиляции необходимы ферменты, которые образуются в реакциях пластического обмена;
• ассимиляция и диссимиляция протекают в клетке одновременно и заключительные этапы одного обмена являются начальными стадиями другого.

Водно-минеральный обмен в организме.

Вода входит в состав клеток, межклеточного вещества, тканевой жидкости и лимфы. Она составляет 65-70% массы тела человека (у детей больше), а плазма крови и лимфа содержат свыше 90% воды.

Значение воды в организме:

• определяет физические свойства клетки (объем, массу, тургор).
• универсальный растворитель.
• основной компонент внутренней среды, место протекания большинства биохимических реакций в клетке.
• участник реакций гидролиза. АТФ + Н2О à АДФ + Н3РО4 + 40кДж
• участвует в транспорте веществ: поглощение питательных веществ, их передвижение и выведение конечных продуктов обмена происходит в виде водных растворов.
• связанная вода образует сольватные (водные) оболочки вокруг белков, благодаря чему белки не слипаются друг с другом. Гидрофобно-гидрофильные взаимодействия между разными частями белковой молекулы обеспечивают образование ее четвертичной структуры.
• обеспечивает терморегуляцию, обеспечивая одинаковую температуру во всех частях тела организма.

Суточная потребность человека в воде меняется в зависимости от условий внешней среды и в среднем составляет  2-2,5 л.

Вода поступает в организм при питье (около 1 л), с пищей (около 1 л) и небольшое количество (300-350 мл) ее образуется в результате окисления органических веществ. Вода всасывается в кишечнике (тонком и толстом), и небольшое количество ее может всасываться в ротовой полости и желудке.

Из организма вода выводится с мочой (1,2-1,5 л), с потом (500-700 мл), с выдыхаемым воздухом (350-800 мл), с калом (100-150 мл).

Минеральные соли в организме могут быть:

• в твердом состоянии в виде кристаллов - Ca3(PO4)2 и СаСО3 в костной ткани.
• в диссоциированном состоянии в виде катионов и анионов.

Анионы фосфорной кислоты HPO42- создают фосфатную буферную систему, поддерживающую внутри клеток слабокислую среду (рН=6,9), а угольная кислота и ее анионы HCO3- создают бикарбонатную буферную систему, которая поддерживает слабощелочную реакцию внеклеточной среды (например, плазма крови) (рН=7,4).

Некоторые ионы участвуют в активации ферментов, создании осмотического давления в клетке (K+, Na+ Cl-), в процессах мышечного сокращения, свертывании крови (Ca2+), другие необходимы для синтеза важных органических веществ. Например, остатки фосфорной кислоты входят в состав нуклеотидов, АТФ, ион Fe2+ - в состав гемоглобина, Mg2+ - в состав ферментов. Ионы N03-, NH4+ являются источником атомов азота, ион SO42- - атомов серы, которые необходимы для синтеза аминокислот. Минеральные соли создают осмотическое давление, которое обеспечивает транспорт веществ между клетками организма.

Общее количество минеральных солей в организме человека - около 4,5%.

Потребности организма в минеральных солях удовлетворяются продуктами питания. Железа много в яблоках, иода – в морской капусте, кальция – в молочных продуктах. Человек нуждается в постоянном поступлении натрия и хлора. Поваренную соль (хлористый натрий) добавляют к пище (до 10 г в сутки). В некоторых регионах в поваренную соль добавляют иод (в связи с недостатком его в воде и местных продуктах питания).

Всасывание минеральных солей происходит вместе с водой, в основном, в толстом кишечнике. Попавшие в кровь минеральные соли доставляются клеткам организма. Излишки минеральных солей выводятся из организма с мочой, потом и калом.

Обмен белков.

Все белки построены из 20 аминокислот (АК), но несмотря на это, разнообразие белковых молекул огромно. Они обладают специфичностью, которая определяется количеством и порядком расположения аминокислот, различным сочетанием аминокислот, способностью белков присоединять другие вещества.

Роль белков в организме:

• входят в состав мембран и органелл клетки;
• из кератина и коллагена состоят хрящи, сухожилия, волосы, ногти;
• некоторые белки способны присоединять и переносить различные вещества (гемоглобин переносит О2 и СО2, альбумины крови транспортируют жирные кислоты, глобулины - ионы металлов и гормоны);
• актин и миозин входят в состав миофибрилл мышечной ткани;
• иммуноглобулины (антитела) обеспечивают защитные реакции иммунитета, протромбин и фибриноген участвуют в защитной реакции свертывания крови;
• некоторые белки, встроенные в плазмалемму способны изменять свою пространственную конфигурацию под действием факторов внешней среды (родопсин палочек сетчатки глаза);
• многие гормоны имеют белковую природу (инсулин, глюкагон, АКТГ);
• все ферменты являются белками (трипсин, ДНК-полимераза).