Тема: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ Система питания – функциональная система, поддерживающая оптимальный для метаболизма уровень питательных веществ в организме. Система питания представляет собой совокупность: 1)
Системы превращения как единого транспортногидролитического конвейера;
2)
Нейрогуморальную регуляцию системы пищеварения;
3)
Систему транспорта питательных межклеточная жидкость);
4)
Опорнодвигательную систему (для формирования поведенческих и пищедобывательных реакций);
5)
Депо питательных веществ (печень, подкожная клетчатка, сальник, скелетная мускулатура).
веществ
(кровь,
лимфа,
Система питания включает: 1.
Систему экзогенного питания: обеспечивает добычу пищи, гидролиз питательных веществ, всасывание их на уровне кишечника Обеспечивается работой:
СОД
Системы пищеварения
2.
Систему эндогенного питания: работа депо питательных веществ
3.
Механизмы регуляции, подчиненные общему пищевому центру.
Конечный полезный результат функции – постоянная концентрация питательных веществ в крови. Система пищеварения, входящая в систему питания, представляет собой транспортногидролитический конвейер, вдоль которого отмечается постоянная преемственность и согласованность в работе отделов. Например: гидролиз углеводов пищи начинается в ротовой полости. Здесь уже 50-80% полисахаридов расщепляется до дисахаридов. Процесс продолжается в желудке на базе работы амилаз слюны, пока рН внутри пищевого комка в желудке не станет меньше 5 (оптимум действия амилаз
слюны 5,8-7,2). В 12-перстной кишке гидролиз дисахаридов продолжается на основе работы амилаз панкреатического сока и дуоденального сока, полное и окончательное расщепление до моносахаридов в тонком кишечнике, где обеспечивается полное всасывание питательных веществ в кровь. В толстом кишечнике при помощи бактерий брожения сбраживаются целюллоза и грубая клетчатка, входящая в состав пищи. Единство деятельности различных отделов системы пищеварения обеспечивается механизмами регуляции, направленными на достижение единых общих приспособительных результатов: 1)
Гидролиз пищевых веществ;
2)
Поступление в кровь и лимфу питательных веществ. Существует 2 механизма регуляции: нервный и гуморальный.
Нервный механизм регуляции системы пищеварения предполагает наличие: - единого пищевого центра, который выполняет интегративную функцию в регуляции пищеварительного процесса; - наличие общего рецептивного поля для безусловнорефлекторного сокоотделения во всех отделах ЖКТ; - наличие общего секреторного нерва (n. vagus). Гуморальный механизм регуляции системы пищеварения обеспечивает интегративную деятельность в системе пищеварения на основе выработки интестинальных гормонов: каждый интестинальный гормон действует на несколько секреторных желез в желудочно-кишечном тракте, что согласовывает работу этих желез. Например: Секретин (активируется HCl желудочного сока)
Желудок
Печень
Панкреатическая железа
Тормозит желудочную секрецию
Активирует желчеобразование и желчевыделение
Активирует выделение панкреатического сока
Снижение кислотности
Выделение в составе
Выделение в составе
желудочного сока
желчи Н2О и гидрокарбонатов
панкреатического сока Н2О и гидрокарбонатов
Нейтрализация кислой среды желудочного сока, создание щелочной среды в дуоденуме – поэтому оправданным является торможение секреции
НЕРВНЫЙ ЦЕНТР СИСТЕМЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ Это совокупность нейронов различных уровней ЦНС, определяющих регуляцию и собственно деятельность системы питания. Уровни нервного центра пищеварения: 1.
Ствол мозга (основные секреторные афферентные и эфферентные нервы, их ядра: V, VII, IX, X пары);
2.
Ретикулярная формация ствола мозга;
3.
Гипоталамус (его ядра – латеральное и вентральное);
4.
Лимбическая система мозга (эмоциональные реакции, «окрашивающие» прием пищи и чувство удовлетворения после ее приема);
5.
Кора больших поведений).
полушарий
(формирование
пищедобывательных
ЦЕНТР ЖИЗНЕННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФУНКЦИИ ПИЩЕВАРЕНИЯ Возник вопрос, какой из указанных уровней является центром жизненного обеспечения функции пищеварения? 1945-1951 – Ананд и Бробек применили методику стереотаксического вживления электродов в структуры головного мозга и путем раздражения этих структур выяснили: Электростимуляция
Гипоталамус
Латерального ядра
Вентромедиального ядра
вызывает булимию
вызывает афагию (полный отказ от пищи)
Отсюда – латеральное ядро – ядро голода, вентромедиальное – центр насыщения. Это в эксперименте. В условиях здорового организма: какая афферентация обусловливает возбуждение нейронов того или иного центра? Что регулирует их состояние – возбуждение или торможение? Возникло две теории, дающий ответ на поставленные вопросы: 1.
Теория «пустого желудка» Кеннона – исследования проведены на человеке: при помощи электрогастрографа у человека в динамике опыта записывалась моторика желудка (его двигательная активность). Параллельно испытуемому предлагалось при первом ощущении голода нажать кнопку пульта управления, в результате чего на гастрограмме появлялись дополнительные отметки наличия ощущения голода. В результате была обнаружена связь между голодной моторикой желудка и чувством голода. При раздражении желудка (имитация наполнения его пищей) чувство голода прекращается. Чувство голода в этих же условиях кратковременно прекращается и при жевании (состояние ротовой полости). Очевидно, согласно Кеннону, чувство голода «запускается» афферентацией от верхней части ЖКТ: ротовая полость, желудок и даже верхние отделы 12-перстной кишки. Эта теория «пустого желудка» получила название краткосрочной. Согласно данной теории существует и гормональный компонент формировани чувства голода: доказано, что ХЦК-ПЗ и глюкагон угнетают чувство голода, т.е. тормозят активность нейронов латерального ядра гипоталамуса.
2.
Теория активации – чувство голода или насыщения возникает в связи с состоянием крови – количества в ней питательных веществ. В связи с этим возникли теории «голодной крови»: - глюкостатическая – концентрация глюкозы в крови; - липостатическая – концентрация жира; - аминостатическая – концентрация аминокислот. Доказательство этой теории служат следующие опыты: через гипоталамус пропускали кровь с определенным количеством глбкозы
(должная величина от 4,44 до 6,66 ммоль/л). Оказалось, что при снижении концентрации глюкозы (ниже 4 ммоль/л) происходит активация ядер – учащение биоритма нейронов латерального ядра. Другим результатом этого опыта оказалось открытие центральных хеморецепторов гипоталамуса – глюкорецепторы. В дальнейшем было доказано участие и периферических рецепторов – глюкорецепторов каротидного синуса в формировании чувства голода. Следовательно, чувство голода возникает при раздражении центральных и периферических глюкорецепторов. В отношении амино- и липорецепторов существует предположение о их существовании, но доказательства отсутствуют. В дальнейшем было доказано, что для формирования чувства голода необходима афферентация сразу с двух рецептивных полей – от механорецепторов стенки желудка и от хеморецепторов рефлексогенных сосудистых зон. В связи с этим правомочными считают обе теории голода. ДЕПО ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ Углеводное депо – печень и скелетная мускулатура. Раздепонирование углеводов происходит при снижении концентрации в крови. Формируются транспортные формы углеводов под действием адаптивных гормонов – адреналина, глюкокортикоидов и глюкагона. Эта реакция краткосрочна, поэтому энергообмен поддерживается на должном уровне кратковременно. После этого включается раздепонирование жира – это долгосрочная реакция – выделяется много энергии – 1 г – 9,3 ккал. Жировое депо – сальники, подкожная клетчатка. Раздепонирование происходит под действием тех же адаптивных гормонов – адреналина, глюкокортикоидов и глюкагона – образуютя транспортные формы жиров: - хиломикроны; - липопротеиды низкой и высокой плотности; - жирные кислоты. Аминокислоты не имеют собственного депо, но согласно аминостатической теории в условиях голода ими снабжаются лишь сердце и мозг, т.е. происходит перераспределение АМК, что подтверждает «константу» их концентрации. Информация из депо также поступает к центру голода. Поэтому пищевая потребность, т.е. отклонение константы питательных веществ в крови, формируется сразу на основе 3 сдвигов в организме:
1 сдвиг – опорожнение верхней части ЖКТ; 2 сдвиг – состояние депо (согласно П.К. Анохину в условиях голода депо не открывается, а наоборот закрывается, о чем также идет информация к латеральному ядру гипоталамуса, с другой стороны в этих условиях скорее формируется 3-й сдвиг в системе питания); 3 сдвиг – состояние голодной крови. На основе пищевой потребности формируется чувство голода как биологическая мотивация – определенное психомоторное состояние организма, на основе которого формируется направленное на удовлетворение пищевой потребности пищевое поведение. Состояние голодание возникает в условиях лишения пищи. Виды голодания: - абсолютное (полное лишение воды и пищи); - полное (полное лишение пищи при сохранении водного режима); - неполное (лишение определенных видов пищи в рационе); - частичное (снижение количества калорий в пище). Лечебное голодание – один из видов голодания (Брег, «Чудо голодания», США). В Москве – Николаев – лечебное голодание в клинике, допустимая потеря в весе в условиях лечебного голодания – 1/5 массы тела (20%). Почему голодание является лечебным фактором: потому что голод является стрессовым состоянием организма, приводящим к активации симпатоадреналовой системы и активации защитных свойств организма. «Здоровое питание»: - сбалансированное по калориям (сколько тратим, столько же и потребляем, иначе при дебите 9,3 ккал откладывается сразу 1 г жира); - сбалансированное по составу: на 100 г белка – 100 г жира – 400-500 г углеводов; - режим питания. Насыщение – состояние, противоположное голоду, возникает в условиях достаточного или избыточного поступление пищи в организм. Согласно П.К. Анохину существует 2 вида насыщения: 1. Сенсорное – первичное – начинается еще во время приема пищи. Согласно П.К. Анохину депо открываются, в кровь поступают
2.
питательные вещества, латеральное ядро гипоталамуса тормозится, а вентромедиальное возбуждается. Возникает чувство насыщения. Вторичное – возникает через 5-7 часов после приема пищи, пища перерабатывается и всасывается. Происходит метаболическое или обменное насыщение.
Аппетит – эмоциональное состояние человека, связанное с пищевой потребностью. На формирование аппетита влияет: - выраженность чувства голода; - обстановочная афферентация; - временной стереотип приема пищи. Различают аппетит избирательный, извращенный – старческая булимия. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ по П.К. Анохину Системообразующим фактором является концентрация питательных веществ в крови: Р.П.------------------Желудок-----------12-перстная кишка---------Кишечник Пищедобывательное поведение
2я обратная связь
Концентрация питательных веществ Хеморецепторы сосудов
Кора Гипоталамус
3я обратная связь
Латеральное ядро Вентральное ядро + 1я обратная связь
Эндогенное питание -инактивация метаболических процессов; -работа депо; -перераспределение между жизненноважными органами