Почему химические раздражители пищи действуют на все органы человека ответ кратко

Обновлено: 05.07.2024

Раздражители

Раздражителем живой клетки или организма как целого может оказаться любое изменение внешней среды или внутреннего состояния организма, если оно достаточно велико, возникло достаточно быстро и продолжается достаточно долго.

Все бесконечное разнообразие возможных раздражителей клеток и тканей можно разделить на три группы: физические, физико-химические и химические.

К числу физических раздражителей принадлежат температурные, механические (удар, укол, давление, перемещение в пространстве, ускорение и др.), электрические, световые, звуковые.

Физико-химическими раздражителями являются изменения осмотического давления, активной реакции среды, электролитного состава коллоидального состояния.

К числу химических раздражителей относится множество веществ, имеющих различный состав и свойства, изменяющих обмен веществ или структуру клеток. Химическими раздражителями, способными вызывать физиологические реакции, являются поступающие из внешней среды вещества пищи, лекарственные препараты, яды, а также многие химические соединения, образующиеся в организме, например гормоны, продукты обмена веществ.

Раздражителями клеток, вызывающими их деятельность, имеющими особо важное значеппс в жизненных процессах, являются нервные импульсы. Будучи естественными, т. е. возникающими в самом организме, электрическими и химическими раздражителями клеток, нервные импульсы, поступая по нервным волокнам от нервных окончаний в центральную нервную систему или приходя от нее к периферическим органам — мышцам, железам, вызывают изменения их состояния и деятельности.
По своему физиологическому значению все раздражители делят на адекватные и неадекватные.

Адекватными называются те раздражители, которые действуют на данную биологическую структуру в естественных условиях, к восприятию которых она специально приспособлена и чувствительность к которым у неё чрезвычайно велика. Для палочек и колбочек сетчатки глаза адекватным раздражителем являются лучи видимой части солнечного спектра, для тактильных рецепторов кожи—давление, для вкусовых сосочков языка— разнообразные химические вещества, для скелетных мышц — нервные импульсы, притекающие к ним по моторным нервам.

Неадекватными называются те раздражители , для восприятия которых данная клетка или орган специально не приспособлены. Так, мышца сокращается не только под влиянием своего адекватного раздражителя, т. е. импульсов, поступающих к ней по моторному нерву, но также и под влиянием, таких раздражителей, действию которых она в естественных условиях не подвергается: она сокращается при воздействии кислоты или щелочи, электрического тока, внезапного растяжения, механического удара, быстрого согревания и т. д.

Клетки значительно более чувствительны по отношению к своим адекватным раздражителям, чем к неадекватным. Это является выражением функционального приспособления, выработавшегося в процессе эволюции.

Для изучения деятельности клеток, тканей и органов, в частности для исследования функции нервных клеток и нервной системы в целом, в физиологическом эксперименте широко используется применение различных раздражителей. Наиболее удобно для этих целей электрическое раздражение. Оно выгодно в том отношении, что действует при такой силе электрического тока, которая не вызывает заметных повреждений живой ткани. Действие электрического тока быстро начинается и прекращается; оно легко может быть включено и выключено; действие же химических и температурных раздражителей длится дольше. Кроме того, электрическое раздражение легко дозировать по его силе, длительности и ритму.

В физиологических опытах применяется обычно либо прямое раздражение, приложенное непосредственно к исследуемой ткани (к мышце или железе), либо непрямое, приложенное к нервный волокнам, иннервирующим данный орган. При раздражении нервных волокон можно выяснить, как они действуют на иннервируемый ими орган. Для изучения реакций нервной системы применяется раздражение воспринимающих нервных окончаний — рецепторов или нервных волокон, идущих к центральной нервной системе.

Человеческий организм познает окружающую среду органами чувств. С рождения мы чувствуем запах, слышим различные звуки, видим разноцветные предметы, ощущаем тепло или холод, выбираем, что вкусно, а что – нет. За это в нашем организме отвечают обоняние, осязание, зрение, слух, чувство равновесия и положения в пространстве (вестибулярный аппарат).

Согласно научному определению, органы чувств – это специализированная периферическая анатомо-физиологическая система, обеспечивающая, благодаря своим рецепторам, получение и первичный анализ информации из окружающего мира и от других органов самого организма, то есть из внешней среды и внутренней среды организма. Познавая окружающий мир через органы чувств, мы не просто получаем информацию, но и программируем её на дальнейшее восприятие, которое откладывается в подсознании человека. Поговорим сегодня об органе вкуса (нашем языке).

Физиологией заложено, что благодаря вкусовым рецепторам (нервные окончаниям) на языке мы можем различать, где сладкое, горькое, соленое, кислое, горячее и холодное. Эта информация передается в центральную нервную систему, где вырабатывается ответный сигнал о вкусовой характеристике пищи. В человеческом организме зафиксировано около 8000 вкусовых рецепторов. Каждый из них имеет комплекс рецепторных клеток, которые могут выделить любой из пяти основных вкусов. Эти сигналы движутся к мозгу двумя черепно-мозговыми нервами, один из которых расположен на задней части языка, а другой – на кончике. Таким путем человек может различать любой вкус.

Строение вкуса

Наши вкусовые рецепторы расположены на поверхности языка внутри слизистых листообразных оболочек (вкусовых сосочков). При попадании пищи на язык эти оболочки получают раздражение, в ходе которого и появляется сам вкус еды, и его мы можем различать.

Строение вкусовых рецепторов на языке

На окончаниях вкусовых клеток расположены 40-50 тоненьких микроворсинок. Пищевые продукты раздражают ворсинки рецепторов. Появившиеся сигналы передаются по нервным волокнам в определенные отделы головного мозга. Сладкий и солёный вкусы определяются кончиком языка, кислый – по бокам, горький – на средней части спинки языка. Тем не менее все вкусовые рецепторы распределены по всей поверхности языка и отличаются лишь плотностью распределения.

В одной вкусовой оболочке расположено от 3 до 100 рецепторов. Не все оболочки выглядят одинаково. Они могут иметь различные размеры. Это потому, что у человека на языке расположены четыре типа вкусовых оболочек. Центр языка занимает самое большое количество маленьких и тонких оболочек. Они называются нитевидными и не содержат вкусовых рецепторов. Спереди и по бокам языка — маленькие круглые, похожие на крапинки. Это грибовидные вкусовые оболочки, в которых находятся в основном по 3-5 вкусовых рецепторов. Чтобы рассмотреть остальные два типа оболочек, придется постараться. На самой задней части языка, в районе миндалин, можно заметить несколько выступов по бокам. Это листовидные сосочки. А вот ближе к нёбному язычку расположены большие, круглые вкусовые оболочки. Они называются желобовидными. Каждый из этих двух типов содержит более 100 вкусовых рецепторов.

Что такое вкусовая сенсорная система?

Определение вкусовая сенсорная система понимается как вкусовой раздражитель. Как люди узнали о имеющихся в организме вкусовых раздражителях? Собственно, вкусовые рецепторы, как и обонятельные, – это хеморецепторы, и необходимы они для того, чтобы отслеживать химический состав окружающей среды. Мы привыкли определять вкус как контактное чувство: действующие на вкусовые рецепторы языка молекулы находятся в каком-либо растворе или пище. Обонятельные рецепторы работают дистанционно, и молекулы химических веществ определяются потоком воздуха.

Согласно исследованию вкуса у насекомых Минниха и Детье были проведены опыты вытягивания хоботка у бабочек и мясных мух. Опыт показал следующее: в процессе стимуляции верхняя губа выдвигается вперёд, когда волоски соприкасаются с жидкостью.

Бабочка в ходе опыта

Строение приёма пищи у насекомых

Рецептор сахара может по-разному реагировать, а частота стимуляции возрастает с увеличением концентрации сахара. Получается, что растительноядные насекомые и гусеницы имеют рецепторы, чувствительные к химическим веществам, содержащимся в растительной пище.

Куда пропадает вкус?

При полной или частичной потере вкуса человеку сложно принимать в рацион продукты питания и различать их по вкусовым рецепторам. Медики разделяют нарушение вкуса на три основных типа. Первый тип – обострение вкусового чувства (гипергевзия), для которого характерно возникновение вкусового ощущения высокой интенсивности, несоразмерной с обычным уровнем. Второй тип – снижение остроты вкусового ощущения (гипогевзия). Это состояние характеризуется возникновением вкусового ощущения малой интенсивности. Здесь может произойти и агевзия – полное отсутствия вкуса. И третий тип – извращение вкусового ощущения, или дисгевзия. При этом, например, раздражение рецепторов, в норме отвечающих за развитие чувства сладкого, приводит к возникновению другого чувства – острого, горького, соленого. Типы нарушения вкуса могут сопровождаться как вместе, так и по отдельности.

Осмотр врача-оториноларинголога

Основная причина нарушения вкуса, как считают специалисты, кроется в изменениях слизистой оболочки рта и языка. Это может сильно повлиять на работу вкусовых сосочков или сигнала доставки химического вещества к ним. Инфекционные процессы или признаки дефицита питательных веществ – оба влияют на изменение слизистой в организме. Для нормальной работы вкусовых рецепторов должно происходить полное растворение химических раздражителей в слюне. Так как вкусовое ощущение напрямую связано с обонянием, то следует быть крайне осторожными тем людям, у которых острый и хронический ринит (воспаление слизистой оболочки носовой полости).

Сегодня всем известно, что одним из основных симптомов заболевания COVID-19 становится частичное или полное отсутствие вкуса и запаха. Это может происходить не сразу, а спустя некоторое время, когда вирус начинает поражать организм. Но к людям, у которых ранее не возникала проблема со вкусовыми рецепторами, достаточно скоро возвращаются все запахи вкусы. А при длительных нарушениях следует обратиться к специалисту, советуют врачи.

Ещё один немаловажный факт, который следует запомнить – вкусовые ощущения могут меняться или полностью исчезать при повреждении нервов и центров головного мозга, относящихся к вкусовому анализу. Некоторые изменение вкусового восприятия могут наблюдаться и при психических расстройствах.

Пища играет огромную роль в работе человеческого организма, без пищи человек может прожить всего несколько дней, ведь большинство полезных веществ, необходимых для поддержания жизнедеятельности, человек получает именно из пищи. Пища, в свою очередь, попадает в организм через желудочно-кишечный тракт, но должно пройти время, прежде чем она преобразуется в полезные вещества.

Люди стараются разнообразить свой рацион, употребляя в пищу различные овощи, фрукты, крупы, мясо, рыбу и многое другое. Людям важно, чтобы еда была вкусной, аппетитной и, желательно, полезной. Важны не только содержание, но и форма. Для организма любая еда — это совокупность отдельных элементов: белков, жиров, углеводов, витаминов, микроэлементов и т.д. Организм не может удовлетворять свои нужды поступившими продуктами напрямую, сначала он расщепляет их на составляющие, что-то идёт на строительство новых клеток, а что-то используется для получения энергии. Конечно, это максимально упрощённая схема.

Как переваривается пища в организме?

Пищеварение — это химический процесс, в ходе которого пища сначала смешивается с желудочным соком, а затем проходит по желудочно-кишечному тракту, постепенно распадаясь на составляющие. Пищеварение начинается даже не в желудке, а во рту, ведь в процессе пережёвывания человек уже измельчает пищу и частично смешивает её со слюной, чтобы облегчить глотание. С этого момента уже можно говорить о начале процесса пищеварение, которое закончится только в тонком кишечнике. Это не такой уж короткий путь.

Желудочно-кишечный тракт состоит из нескольких участков. Желудок и кишечник — это большие полые органы с мышечным слоем, который позволяет приводить в движение их стенки, чтобы пища и жидкость могли продвигаться через пищеварительную систему. Без такой помощи процесс пищеварения был бы невозможен, пища бы просто застаивалась в желудке. Процесс сокращения органов ЖКТ называют перистальтикой и сравнивает с волной, которая проходит вдоль пищеварительного тракта и помогает пище и жидкости медленно продвигаться вперёд. Если пища была предварительно тщательно пережёвана и жидкости было достаточно, то продвигать её по пищеварительному тракту будет проще.

Как работает пищеварительная система?

Как мы уже сказали, пищеварение начинается в полости рта, где пища измельчается в процессе жевания и смешивается со слюной. Слюна не так агрессивна, как желудочный сок, но и она содержит определённые ферменты, которые запускают процесс пищеварения и способны расщеплять крахмал. Когда человек проглатывает пищу, она попадает в пищевод, этот участок находится между глоткой и желудком. Чтобы проглотить пищу, человек должен приложить некоторые усилия, потому что на стыке пищевода и желудка находятся кольцевые мышцы, своеобразный клапан, роль которого выполняет нижний сфинктер пищевода. Он открывается при давлении поступившей пищи и пропускает её в желудок.

В желудке происходит сразу три важных процесса:

хранение пищи;
смешивание пищи с желудочным соком;
транспортировка пищи в тонкий кишечник.

Когда человек ест, желудок работает преимущественно как “мешок” или накопитель, куда попадает вся съеденная пища и выпитые жидкости. Чтобы принять весь этот груз, желудок должен уметь увеличиваться в размере, в этом ему помогают мышцы, которые находятся в верхней части желудка. В процессе потребления человеком пищи они расслабляются, что позволяет стенкам желудка растягиваться.

Смешивание пищи с желудочным соком происходит в нижней части желудка. Небольшое количество желудочного сока присутствует там всегда, но для расщепления большого количества пищи организм вырабатывает дополнительный объём желудочного сока. У желудочного сока сложных химический состав, основу которого составляют соляная кислота и пищеварительные ферменты, которые расщепляют белок. Сама по себе соляная кислота опасна и для стенок желудка, но их покрывает большое количество слизи, которая не даёт кислоте воздействовать на стенки.

Смешанная с желудочным соком пища переходит в двенадцатиперстную кишку, где под воздействием ферментов тонкого кишечника и сока поджелудочной железы перевариваются белки, жиры и углеводы. Дополнительная обработка происходит желчью, которая в остальное время накапливается в желчном пузыре, а во время еды порционно впрыскивается в двенадцатиперстную кишку. Желчные кислоты преимущественно воздействуют на жир, разбивая его на мелкие частицы, которые легко расщепляются ферментами.

Полученные в процессе расщепления пищи вещества всасываются через стенки тонкого кишечника в кровь и разносятся по всему организму. Частицы, которые переварить не удалось, перемещаются в толстый кишечник. В толстом кишечнике из непереваренных частиц всасывается вода и оставшиеся витамины, которые могут быть полезны для организма. Отходы же организм считает бесполезными и непригодными для дальнейшего использования, поэтому из них формируются каловые массы, которые попадают в прямую кишку и естественным образом выводятся. Считается, что выведение скопившихся каловых масс должно происходить ежедневно, таким образом организм самоочищается.

Что может вызвать перебои в работе ЖКТ?

Общее самочувствие человека во многом зависит от работы его желудочно-кишечного тракта, нарушать эту работу могут различные заболевания желудка и желчного пузыря, но навредить себе может и сам человек. Частыми “рукотворными” причинами нарушений в работе желудка становятся:

курение и злоупотребление алкоголем;
несбалансированные диеты;
пищевые отравления, вызванные некачественной едой.

Нужно помнить, что пищеварение — это сложный многоэтапный процесс, поэтому важно, чтобы он не нарушался ни на одном из этапов, от полости рта до прямой кишки. Желудочно-кишечный тракт обеспечивает расщепление пищи до простейших соединений, которые организм в дальнейшем использует для построения новых тканей и для получения энергии, без этого развитие и жизнедеятельность организма невозможны.

Для многих людей еда — одна из немногих радостей жизни. Еда, действительно, должна доставлять удовольствие, но… физиологический смысл питания гораздо шире. Мало кто задумывается, каким удивительным образом пища из нашей тарелки преобразуется в энергию и строительный материал, столь необходимые для постоянного обновления организма.

Наша пища представлена разными продуктами, которые состоят из белков, углеводов, жиров и воды. В конечном счете, все, что мы едим и пьем, в нашем организме расщепляется до универсальных, мельчайших составляющих под действием пищеварительных соков (за сутки их у человека выделяется до 10 литров).

Знание — это великая сила, помогающая предупреждать любые нарушения. Знания о том, как работает наша система пищеварения, должны помочь не только получать наслаждения от еды, но и предотвратить многие заболевания.

Я выступлю гидом в увлекательной обзорной экскурсии, которая, надеюсь, будет вам полезной.

Итак, наша разнообразная пища растительного и животного происхождения проходит длительный путь, прежде чем (спустя 30 часов) конечные продукты ее расщепления попадут в кровь и лимфу, и встроятся в тело. Процесс переваривания пищи обеспечивается уникальными химическими реакциями и состоит из нескольких этапов. Рассмотрим их более подробно.

Пищеварение в ротовой полости

Первый этап пищеварения начинается в ротовой полости, где происходит измельчение/пережевывание пищи и ее обработка секретом под названием слюна. (Ежедневно вырабатывается до 1,5 литров слюны.) В действительности, процесс пищеварения начинается еще до того, как пища коснется наших губ, так как сама мысль о еде уже наполняет слюной наш рот.

Слюна — это секрет, выделяемый тремя парными слюнными железами. Она на 99 % состоит из воды и содержит ферменты, из которых самым значимым является альфа-амилаза, участвующая в гидролизе/расщеплении углеводов. Т.е., из всех пищевых компонентов (белков, жиров и углеводов) в ротовой полости начинается гидролиз только углеводов! Ни на жиры, ни на белки ферменты слюны не действуют. Для процесса расщепления углеводов необходима щелочная среда!

В состав слюны также входят: лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами и служащий местным фактором защиты слизистых ротовой полости; и муцин — слизеподобное вещество, которое формирует гладкий, измельченный жеванием пищевой комок, удобный для проглатывания и транспортировки через пищевод в желудок.

Почему очень важно хорошо пережевывать пищу? Во-первых, для того, чтобы ее хорошо измельчить и смочить слюной, и запустить процесс переваривания. Во-вторых, в восточной медицине зубы связывают с проходящими через них энергетическими каналами (меридианами). Жевание активизирует движение энергии по каналам. Разрушение тех или иных зубов указывает на проблемы в соответствующих органах и системах организма.

Мы не думаем о слюне во рту и не замечаем ее отсутствие. Часто продолжительное время ходим с чувством сухости во рту. А слюна содержит много химических веществ, необходимых для хорошего пищеварения и сохранности слизистой рта. Ее выделение зависит от приятных, знакомых запахов и вкусов. Слюна обеспечивает ощущение вкуса еды. Расщепленные в слюне молекулы доходят до 10000 вкусовых рецепторов на языке, способных определить и выделить даже в новой пище сладкий, кислый, горький, острый и соленый вкусы. Это позволяет воспринимать еду, как удовольствие, наслаждение вкусами. Без влаги мы не чувствуем вкуса. Если язык сухой, то мы не чувствуем, что едим. Без слюны мы не можем глотать.

В ротовой полости трудно поддерживать щелочной баланс, если человек постоянно что-то ест, особенно сладкое, которое всегда приводит к закислению среды. После еды рекомендуется прополоскать ротовую полость и/или пожевать что-либо горьковатого вкуса, например, семечко кардамона или зелень петрушки.

И еще хочу добавить про гигиену, очищение зубов и десен. У многих народов в традициях было, да и остается, чистить зубы веточками и кореньями, чаще имеющими горький, горько-вяжущий вкус. И зубные порошки также имеют вкус горечи. Горький и вяжущий вкусы — очищающие, обладающие бактерицидным действием, усиливающие выделение слюны. Тогда как сладкий вкус, наоборот, способствует размножению бактерий и застойным явлениям. Но производители современных зубных паст (особенно сладких детских) просто добавляют противомикробные средства и консерванты, а мы закрываем на это глаза. В наших краях хвойный вкус — горьковатый, терпкий/вяжущий. Если детей не приучать к сладкому вкусу, они нормально воспринимают несладкую зубную пасту.

Вернемся к пищеварению. Как только еда попадает в рот, начинается подготовка к пищеварению в желудке: выделяется соляная кислота и активируются ферменты желудочного сока.

Пищеварение в желудке

Из чего состоит желудочный сок? В первую очередь, из соляной кислоты, которая начинает вырабатываться сразу, как только что-либо оказывается в ротовой полости (это важно иметь в виду), и создает кислую среду, необходимую для активации желудочных протеолитических (расщепляющих белки) ферментов. Кислота разъедает ткани. Слизистая оболочка желудка постоянно вырабатывает слой слизи, защищающий от действия кислоты и от механического повреждения грубыми компонентами пищи (когда пища недостаточно пережеванная и обработанная слюной, когда перекусывают сухой едой на ходу, просто заглатывая). Образование слизи, смазки также зависит от того, пьем ли мы простую воду в достаточном количестве. В течение суток выделяется около 2–2,5 л желудочного сока, в зависимости от количества и качества пищи. Во время приема пищи желудочный сок выделяется в максимальном количестве и отличается по кислотности и составу ферментов.

Соляная кислота в чистом виде — это мощный агрессивный фактор, но без нее процесс пищеварения в желудке происходить не будет. Кислота способствует переходу неактивной формы фермента желудочного сока (пепсиногена) в активную (пепсин), а также денатурирует (разрушает) белки, что облегчает их ферментативную обработку.

Итак, в желудке в основном действуют протеолитические (расщепляющие белок) ферменты. Это группа ферментов, активных в различных ph-средах желудка (в начале этапа пищеварения среда очень кислая, на выходе из желудка наименее кислая). Сложная молекула белка в результате гидролиза делится на более простые компоненты — полипептиды (молекулы, состоящие из нескольких аминокислотных цепочек) и олигопептиды (цепочка из нескольких аминокислот). Напомню, что конечным продуктом расщепления белка является аминокислота — молекула, способная к всасыванию в кровь. Этот процесс происходит в тонком кишечнике, а в желудке осуществляется подготовительный этап расщепления белка на части.

Помимо протеолитических ферментов, в желудочном секрете есть фермент — липаза, принимающая участие в расщеплении жиров. Липаза работает только с эмульгированными жирами, содержащимися в молочных продуктах, и активна в детском возрасте. (Не стоит искать правильные/эмульгированные жиры в молоке, они есть и в топленом масле, в котором уже нет белка).

Углеводы в желудке не перевариваются и не обрабатываются, т.к. соответствующие ферменты активны в щелочной среде!

Что еще интересно узнать? Только в желудке, благодаря компоненту секрета (фактору Касла), происходит переход неактивной, поступающей с пищей формы витамина В12 в усвояемую. Секреция этого фактора может снизиться или прекратиться при воспалительном поражении желудка. Теперь мы понимаем, что важна не обогащенная витамином В12 пища (мясо, молоко, яйца), а состояние желудка. Оно зависит: от достаточной выработка слизи (на этот процесс влияет повышенная кислотность вследствие избыточного потребления белковых продуктов, да еще и в сочетании с углеводами, которые при длительном нахождении в желудке начинают бродить, что приводит к закислению); от недостаточного потребления воды; от приема медикаментов, как уменьшающих кислотность, так и высушивающих слизистые желудка. Этот замкнутый круг можно разорвать правильно сбалансированной едой, питьем воды и режимом приема пищи.

На выделение желудочных соков влияет состав пищи:

жирные продукты угнетают желудочную секрецию, в результате пища задерживается в желудке;
чем больше белка, тем больше кислоты: употребление тяжелых для усвоения белков (мясо и мясная продукция) увеличивает секрецию соляной кислоты;
углеводы в желудке не подвергаются гидролизу, для их расщепления нужна щелочная среда; углеводы, длительно находящиеся в желудке, увеличивают кислотность за счет процесса брожения (поэтому важно не есть белковую еду вместе с углеводами).

Результатом нашего неправильного отношения к питанию становятся нарушения кислотно-щелочного баланса в пищеварительном тракте и появление болезней желудка и ротовой полости. И здесь снова важно понимать, что сохранить здоровье и здоровое пищеварение помогут не средства, уменьшающие кислотность или ощелачивающие организм, а осознанное отношение к тому, что мы делаем.

В следующей статье мы рассмотрим, что происходит с пищей в тонком и толстом кишечнике.

Читайте также: