Ферменты слюны расщепляют крахмал. IV. Физиология обмена веществ. Пищеварения и питания. Вредное влияние алкоголя и никотина на пищеварение

В школьной программе 8 класса по биологии есть тема о пищеварении. По окончании работы над этой темой каждому ученику должно стать понятно, что пища начинает обрабатываться с того самого момента, как она только попадает в ротовую полость. И первыми при обработке пищи являются процесс зубами и воздействие ферментов слюны на попавшую в рот еду.

Воздействие слюны на крахмал называют ферментативным гидролизом. Так как сам крахмал является веществом инертным, то эта реакция происходит под воздействием тепла и катализатора. Им в данный момент является фермент амилаза, находящийся в человеческой слюне. Именно он расщепляет крахмал на более мелкие составляющие, в частности, декстрины.

Этот процесс каждый человек ощущает про долгом пережёвывании крахмалосодержащих продуктов, коим является, например, хлеб. Ведь через некоторый промежуток времени можно ощутить что свидетельствует о том, что гидролиз крахмала начался, и он постепенно распадается на углеводы. Одним из важнейших углеводов для человеческого организма является глюкоза.

При окислении её в каждой клетке человеческого организма образуется вода и углекислый газ. Также эта реакция сопровождается выделением энергии, столь необходимой для функционирования всех органов. Лишняя глюкоза, получившаяся при превращается в питательное вещество гликоген, который откладывается "про запас" в печени.

Для того, чтобы наглядно продемонстрировать это детям, предлагается проделать лабораторную работу «Воздействие слюны на крахмал».

Урок биологии, на котором учитель планирует провести лабораторную работу «Воздействие слюны на крахмал», рекомендуется начать с Учащимся предлагаются следующие вопросы:

1. Какие продукты питания употребляет человек?
2. Какие питательные вещества входят в состав необходимой для человека пищи?
3. Что называют пищеварением?
4. Каковы основные этапы пищеварения?
5. Какие пищеварительные железы участвуют в работе во время приёма пищи?
6. Что происходит во рту в то время, когда человек ест?
7. В чём заключаются основные функции зубов и языка во время приёма пищи?
8. Из чего состоит слюна?
9. Какова функция слюны в пищеварении?
10. Какие процессы происходят в желудке? В чём заключается роль желудочного сока?
11. Какие процессы происходят в двенадцатипёрстной кишке?
12. В чём заключается роль желчи и поджелудочного сока?
13. Какова функция тонкого кишечника?
14. Какие процессы происходят в толстом кишечнике?

Во время этого опроса уже формулируется основные функции слюны в пищеварительной системе. И по окончании фронтальной беседы учитель ставит перед детьми цель лабораторной: выяснить опытным путём, в чём заключается воздействие слюны на крахмал, и отметить, каковы условия, при которых слюнные ферменты активны.

Для проведения лабораторной работы необходимо предложить ученикам нарезанную кусками размером в квадратный дециметр накрахмаленную марлю, ватную палочку, миску, водный раствор аптечного йода. Раствор можно предложить ребятам сделать самостоятельно, капнув несколько капель йода в воду. Жидкость должна иметь цвет крепкого чая. Хотя для экономии времени вполне допустимо выдать детям уже готовый раствор. Процесс приготовления его подростками не даст никакого обучающего эффекта для поиска ответов на вопросы по теме «Действие слюны на крахмал».

Ватную палочку нужно смочить слюной и написать на кусочке накрахмаленной марли какую-либо букву. Затем кусочек накрахмаленной марли следует немного погреть в руках - это активизирует работу ферментов, которые начинают своё воздействие на крахмал. Потом обработанный таким образом кусок марли надо опустить в йодную воду.

То место, куда была нанесена слюна, останется белым, а весь остальной участок окрасится в синий цвет. То есть на синем фоне будет изображена белая буква. Почему это произошло? Слюна успела разложить крахмал на составные части, частично превратившись в глюкозу. Йод же не оказывает действия на глюкозу, поэтому написанная слюной буква не синеет.

После проведения опыта ребята в тетрадь записывают ход лабораторной работы «Действие слюны на крахмал. Вывод». Можно предложить конкретные вопросы, которые помогут сделать необходимые выводы из этого опыта.

№ пробирки	Содержимое пробирки	Температурные условия	Цвет раствора после добавления йода, реактива Фелинга	Содержание
сахара	крахмала
1.	Крахмальный клейстер + 1 мл натуральной слюны	Водяная баня (38 ¾40 0 С)
2.	Крахмальный клейстер + 1 мл прокипяченной слюны	Водяная баня (38 ¾40 0 С)
3.	Крахмальный клейстер + 1 мл слюны + 1 мл соляной кислоты	Водяная баня (38 ¾40 0 С)
4.	Крахмальный клейстер + 1 мл дистиллированной воды	Водяная баня (38 ¾40 0 С)
5.	Крахмальный клейстер	холод
6.	1 мл слюны	холод

Контрольные вопросы. Состав слюны? Каково ферментативное действие слюны? Какие оптимальные условия ферментативных реакций?

Работа 2. Реакция слюнных желез на некоторые раздражители.

Задача:изучить количество и консистенцию слюны на различные пищевые отвергаемые раздражители.

Пищеварение происходит под влиянием различных пищеварительных секретов. Каждый из них содержит набор биологических катализаторов – ферментов, которые действуют лишь на определенные органические соединения, расщепляя их до более простых.

Отделение слюны происходит постоянно. Только количество ее в период приема пищи или даже при упоминании о ней, значительно увеличивается.

Различно количество слюны и в зависимости от характера раздражителя, качества принимаемой пищи. Особую реакцию слюнных желез вызывают условно-рефлекторные раздражители.

При употреблении в пищу сухих продуктов или содержащих экстрактивные вещества (например, соль) выделяется более жидкая слюна. При употреблении сметаны, молока, сахара – слюна содержит больше муцина и поэтому приобретает характер вязкой, тягучей консистенции.

Вместе с пищевыми продуктами в полость рта может попасть большое количество соли, горчицы, а также неперевариваемые, отвергаемые вещества: песок, камешек и т.д., на которые организм реагирует повышенной саливацией (слюноотделением).

Объект и материально-техническое обеспечение эксперимента.Штатив с пробирками, секундомер, лимон, сахарная пудра, молоко, хлебные сухари, хорошо обработанные спиртом мелкие речные или морские камешки, поваренная соль.

Порядок выполнения работы.Перед началом работы определите вязкость слюны. После чего к разведенной водой слюне испытуемого добавьте несколько капель слабой уксусной кислоты, слюна теряет прежнюю вязкость, вследствие осаждения муцина (в виде белого слизистого осадка).

Испытуемому демонстрируют кусочек лимона, который ему предстоит съесть. Засекают время и определяют интенсивность саливации в течение 2-3 минут. Изучают вязкость выплюнутой слюны. После этого дайте испытуемому выпить стакан молока. Определите характер и интенсивность саливации.

Из отвергаемых веществ предлагают чистые речные камешки. Аналогичным способом определяют консистенцию и количество выделяемой слюны.

Оформление протокола.Охарактеризуйте саливацию на различные пищевые и отвергаемые раздражители. Сделайте анализ полученных результатов. Выводы запишите в тетрадь.

Контрольные вопросы.Какова вязкость и прозрачность слюны? Каков механизм условно-рефлекторной регуляции слюноотделения?

Работа 3. Определение саливации у человека.

Задача: определить объем саливации.

Саливация – секреторная деятельность слюнных желез. Ее обеспечивают парные железы (околоушные, подчелюстные, подъязычные), а также мелкие железы ротовой полости (губные, щечные, небные, язычные и десенные). Саливация играет важную роль в обеспечении переработки и всасывания пищевых веществ, поддержании гомеостаза, осуществлении выделительной, эндокринной и защитной функций. Мелкие слюнные железа секретируют постоянно, увлажняя слизистую оболочку ротовой полости. Крупные слюнные железы усиливают саливацию при действии условных пищевых раздражителей и под влиянием безусловных раздражителей рецепторов ротовой полости. У человека саливация способствует осуществлению речевой функции.

Объект и материально-техническое обеспечение эксперимента.Марлевые салфетка, пинцет, бюксы, лимон, клюква, сахар.

Порядок выполнения работы. Взвешиваем четыре марлевые салфетки (5х5 см, сложенные вчетверо) и помещаем в бюксы.

1. Оценка основного слюноотделения.

Кладем пинцетом на спинку языка марлевую салфетку и закрываем ром. Через 2 мин салфетку переносим в бюкс.

2. Влияние задержки дыхания.

Кладем на спинку языка на 2 мин новую марлевую салфетку и задерживаем на максимально долгий срок дыхание.

3. Значение второй сигнальной системы.

В течение 2 мин, когда новые марлевые салфетки будут находиться на спинке языка испытуемых, с увлечением рассказываем о свойствах пищевых продуктов, вызывающих обильное слюноотделение (например, о лимоне).

4. Действие первой сигнальной системы.

Помещаем на спинку языка марлевую салфетку на 2 мин. В это время берем на блюдечке клюкву, разминаем ее ложкой и посыпаем сахаром. Закончив собирание четырех порций слюны, взвешиваем салфетки и вычисляем прирост их массы.

Оформление протокола.

Составляем таблицу в соответствии с приведенным примером.

Сделайте выводы.

Контрольные вопросы.Как влияет задержка дыхания на саливацию у человека? Почему наблюдается обильное слюноотделение при рассказе о лимоне? Как первая сигнальная система на саливацию?

Работа 4. Изучение ферментных свойств желудочного сока. Расщепление фибрина.

Задача: пронаблюдать расщепление белка фибрина ферментами желудочного сока.

В желудочном соке наряду с другими содержится протеолитический фермент – пепсин, который расщепляет белки до альбумоз и пентонов. Пепсин выделяется железами желудка в неактивной форме в виде пепсиногена и в присутствии соляной кислоты активизируется, превращается в пепсин. С возрастом активность его постепенно снижается.

Объект и материально-техническое обеспечение эксперимента. Штатив с пробирками, стеклограф, пепсин или натуральный желудочный сок, фибрин, 0,5% раствор соляной кислоты, карбонат кальция или 0,5% раствор бикарбоната натрия, водяная баня, термометр, спиртовка, лакмусовая бумага, дистиллированная вода.

При работе с натуральным желудочным соком часть сока нейтрализуйте прибавлением карбоната кальция или 0,5% раствора соды. Создайте слабощелочную реакцию, ее показателем будет синеватое окрашивание красной лакмусовой бумаги.

При работе с пепсином приготовьте нейтральный и кислый растворы, для чего часть пепсина растворите в воде (из расчета 3-4 г на 1 л воды), а часть – в 0,5% растворе соляной кислоты.

Порядок выполнения работы.

Приготовьте 4 пронумерованные пробирки и налейте в них: в пробирку №1 – 2-3 мл кислого желудочного сока (или пепсина), в пробирку №2 – 2-3 мл тщательно прокипяченного желудочного сока, в пробирку №3 – 2-3 мл нейтрального желудочного сока (или раствора пепсина в воде), в пробирку №4 – 2-3 мл 0,5% раствора соляной кислоты.

Проверьте с помощью лакмусовой бумаги реакцию среды в каждой пробирке. Положите в каждую пробирку по небольшому одинаковому кусочку фибрина (0,2-0,3г). поставьте пробирки на 20 мин в водяную баню при температуре 38-40ºC.

Наблюдайте за ходом опыта, отмечая, что происходит с фибрином в каждой пробирке. Отметьте, что фибрин полностью исчез в пробирке №1, так как произошло его расщепление на растворимые соединения – альбумозы и пентоны. В пробирке №2 и №4 фибрин лишь набухает под влиянием соляной кислоты. В пробирке №2 фермент разрушен кипячением, а в пробирке №4 его нет. В пробирке №3 фибрин совсем не изменился, так как кислота нейтрализована, а в нейтральной среде пепсин не действует.

Оформление протокола.

Результаты опыта внесите в таблицу (табл.) и проанализируйте их. Отметьте, в какой пробирке фибрин полностью растворился, где он только набух, а где остался без изменений.

Результаты опыта по изучению ферментативных свойств желудочногосока

Контрольные вопросы. Уточните, почему в первой пробирке не стало фибрина? Почему набухает белок под влиянием соляной кислоты в пробирках №2 и №4? Почему пепсин неактивен в нейтральной среде? Какой момент опыта убеждает Вас в том, что переваривание белка желудочным соком – процесс ферментативный?

Работа 5. Влияние желудочного сока на белки молока.

Задача: провести качественную реакцию на определение химозина в желудочном соке.

В желудочном соке содержится фермент химозин (или сычужный фермент), створаживающий белки молока. Особенно много его у детей грудного возраста. С годами количество химозина уменьшается.

Действие данного фермента на белки молока легко обнаружить в эксперименте: он действует и в кислой, и в нейтральной среде.

Объект и материально-техническое обеспечение эксперимента.

Штатив с тремя пробирками, спиртовка, водяная баня, термометр, натуральный желудочный сок, карбонат кальция, 0,5% раствор бикарбоната натрия, молоко, красная лакмусовая бумага, стеклограф.

Порядок выполнения работы.

5 мл желудочного сока доведите до щелочной или слабо нейтральной реакции добавлением карбоната кальция или раствора бикарбоната натрия. Полученный раствор отфильтруйте.

Приготовьте 3 пронумерованные пробирки. Налейте в них: в пробирку №1 – 0,5 мл натурального желудочного сока, в пробирки №2 и №3 – по 0,5 мл желудочного сока, обработанного карбонатом кальция (нейтрального). Содержимое пробирки №3 тщательно прокипятите.

Добавьте во все пробирки по 5 мл молока и поставьте их в водяную баню при температуре 38-40°C. Наблюдайте за ходом опыта.

Створаживание молока быстро происходит в пробирке №1, где химозин действует в кислой среде, а не в пробирке №2, где он находится в нейтральной среде. В пробирке №3, где фермент разрушен кипячением, створаживание отсутствует.

Оформление протокола. Результаты опыта зафиксируйте в таблице (табл.) и объясните их.

Результаты опыта по изучению условий переваривания белков молока ферментами желудочного сока

Сравните условия, при которых сохраняется ферментативная активность пепсина и химозина?

Контрольные вопросы. Объясните механизм действия химозина в кислой и нейтральной среде? Как влияет кипячение желудочного сока на створаживание молока?

Задание 2. Определить состав пищевых продуктов, напри­мер хлеба.

Восьмиклассникам предлагают вспомнить, как они опреде­ляли крахмал на уроках ботаники. После этого учитель обра­батывает небольшой кусочек хлеба иодом, и учащиеся убеж­даются в том, что в хлебе есть крахмал.

Далее учитель напоминает, как при изучении темы «Семя» в V классе определяли жиры. (Содержащие их продукты оставляют на бумаге специфические пятна.) Чтобы узнать, есть ли жиры в хлебе, берут белую фильтровальную бумагу и разминают в ней хлебный мякиш. Жировое пятно демонстри­руют классу. Затем вспоминают, как определяли белок (клей­ковину) в V классе.

Качественные реакции на белки и глюкозу " лучше показать на факультативе. Предварительно белок куриного яйца рас­творяют в 0,5 л воды. Затем раствор белка наливают в хими­ческий стакан, добавляют такое же количество 10%-ной щело­чи и по каплям 1%-ный раствор медного купороса, энергично перемешивая реагирующие вещества стеклянной палочкой. Появляется фиолетовое окрашивание. При проведении демон­страции надо иметь в виду, что опыты часто не получаются из-за передозировки медного купороса. Поэтому добавлять этот реактив лучше из пипетки.

Для проведения качественной реакции на глюкозу необхо­димы те же реактивы, но опыт надо проводить в пробирке, потому что необходимо нагревание. Если не удалось достать глю­козу, опыт можно поставить с растворенной карамелью (ле­денцы). Исследуемый раствор помещают в пробирку (не бо­лее 1 см3), приливают такое же количество 10%-ной щелочи и медного купороса до появления осадка. Если глюкозы много, сразу появляется оранжевый осадок оксида меди I; если ма­ло, появляется синеватый осадок, который при нагревании жел-. теет, а затем приобретает ярко-оранжевый цвет.

Далее учитель рассказывает, что в состав пищевых продук­тов входит много белков, жиров, углеводов и других веществ в разных соотношениях, поэтому для полноценного питания нужны разные продукты. В пищеварительном тракте питатель­ные вещества, содержащиеся в продуктах питания, должны быть химически расщеплены до простых растворимых соедине­ний. Только эти простые соединения могут быть использованы организмом для синтеза чрезвычайно сложных веществ, вхо­дящих в клетки и ткани нашего организма.

1 Типовая программа эти работы не предусматривает. 108

Строение органов пищеварения

Подготовка опыта. Марлю готовят накануне. Разво­дят слабый раствор крахмала (половину чайной ложки на ста­кан воды), доводят его до кипения и варят 5 мин, чтобы рас­пались крахмальные зерна. После этого бинт разворачивают, крахмалят и высушивают. Разрезать бинт на куски и раздать учащимся можно перед уроком. Два-три куска оставляют на столе преподавателя. На каждый ученический стол етавят,-блюдце с йодной водой и кладут по два куска марли, две спич­ки, стерильную пачку ваты, лучше в мелкой упаковке.

Задание 1. Доказать, что ферменты слюны способны разло­жить крахмал.

Учитель показывает накрахмаленный кусок бинта, опускает его в йодную воду. Учащиеся видят, что он окрасился в синий цвет. Следовательно, на марле находится крахмал.

Опыт проводят так. Учащимся предлагают взять кусок ва­ты и намотать ее на спичку с той стороны, где нет головки. После этого ученик смачивает вату слюной и пишет на одном из кусков марли букву. Затем марлю зажимают между ладо­нями, чтобы сохранилось тепло, и через 1-2 мин обрабаты­вают йодной водой. На синем фоне получается белая буква.

После выполнения этого опыта учитель предлагает учащим­ся подобрать контрольный опыт, доказывающий, что крахмал обесцветился под влиянием ферментов слюны, а не воды, ко­торая также содержится в слюне. Для этого берут другую спичку, наматывают на нее вату и смачивают водой. (Если

Заказ № 000

вода не стоит на партах, лаборанты проходят по рядам со стаканами с водой, в которые учащиеся обмакивают вату на спичке.) После этого на втором куске бинта пишут ту же бук­ву. Кусок бинта также согревают в руках, а затем помещают в йодную воду. Появляется равномерная синяя окраска. Бук­вы нет. Результаты записывают в виде следующей схемы:

Таблица 15. Свойства ферментов слюны

Условия опыта	Результаты опыта
Крах­мал + фер­менты слю­ны (опыт)	На марле написали слюной букву Л, выдержали в тепле 1 мин, подей­ствовали йодной водой. На синем фоне появилась белая буква	Слюна содержит фер­менты, расщепляющие крахмал
Крах­мал + вода (конт­роль)	На марле написали букву А водой, держали в тепле 1 мин, затем мар­лю обработали йодной водой. Мар­ля вся посинела. Буква не прояви­лась	Вода не расщепляет крахмал. Наличие фер­ментов в слюне дока­зано

Задание 2. Изучить свойства ферментов желудочного сока. (Выполняется демонстрационно.)

Прежде всего целесообразно выяснить состав желудочного сока. С этой целью учитель ставит вопрос: «Как доказать, что в состав желудочного сока входит соляная кислота?» (Ион во­дорода обнаруживают лакмусом, ионы хлора - нитратом се­ребра.) Раствор белка должен быть приготовлен до уроков (белок куриного яйца растворяют в 500 см3 воды). Опыт по изучению ферментов желудочного сока проводят так. Нали­вают в пробирку 2 мм3 раствора белка и нагревают до появ­ления белых хлопьев. После этого действуют на белковые хлопья желудочным соком. Если нет натурального сока, мож­но использовать препарат ацидин-пепсин. Он продается в апте­ках. Одну таблетку препарата ацидин-пепсина (0,25 г) рас­творяют в 20 см3 воды. Результаты опыта оформляют в таб­лицу, озаглавленную «Свойства ферментов желудочного сока».

При отборе опытов для темы «Пищеварение» следует учи­тывать, что часть свойств ферментов была рассмотрена на предшествующих уроках. Так, при изучении клетки восьми­классники установили, что фермент является катализатором и имеет белковую природу, что, как всякий белок, фермент свер­тывается при кипячении и теряет активность. Эти опыты, пока­занные на пероксидазе картофеля, можно поставить и с фер­ментами слюны, и с ферментами желудочного сока, однако их выполнение целесообразно перенести на следующие уроки, включив в число проверочных экспериментальных задач.

Методы изучения деятельности пищеварительных яселез

Этот материал целесообразно рассмотреть на отдельном уроке, использовав для этого самодельные модели и фильм «Изучение работы органов пищеварения». Цель урока - по­знакомить с методами, выясняющими регуляцию работы пи­щеварительных желез; показать преимущества хронического эксперимента перед острым опытом. Начать изложение учеб­ного материала можно с характеристики острых опытов. Ход рассуждения может быть следующий. Чтобы исследовать фер­менты, надо иметь пищеварительные соки. Собрать слюну не­сложно, куда сложнее добыть желудочный сок, сок поджелу­дочной железы, желчь печени, соки, выделяемые кишечником. В экспериментах на животных эти соки пытались добыть в остром опыте: животное усыпляли, вскрывали, исследовали жидкость в желудке и других частях пищеварительного тракта или непосредственно в пищеварительных железах. Однако острый опыт давал возможность получить лишь весьма при­ближенные результаты и не мог выяснить, изменяется ли со­став сока от принятой пищи и как регулируется работа желез.

Далее нужно рассказать о значении хронического экспери­мента, разобрать принципы фистульной методики. Учащимся надо сообщить, что с помощью фистул - искусственных прото­ков - секреты желез выводят наружу и собирают для иссле­дования. Оправившись от операции, собака остается практиче­ски здоровой и эксперименты на ней можно ставить много­кратно. Далее рассматривают два приема наложения фистулы. Первый - выведение наружу протока железы и приживле­ние слизистой с устьем этого протока к коже. Этот эксперимен­тальный прием разбирают на примере фистулы слюнной желе­зы. Второй - закрепление искусственной трубки, через которую содержимое органа пищеварительного тракта выводится нару­жу. Это демонстрируют на примере фистулы желудка.

Принципы наложения фистулы можно показать на про­стеньких самодельных моделях (рис. 28). Их можно изгото­вить прямо на уроке.

Задание 1. Изготовить модель фистулы слюнной железы. (Выполняется демонстрационно.)

Учитель вкладывает в конверт шарик с таким расчетом, чтобы клапан оставался на поверхности около угла конверта, и его заклеивает. После этого он складывает конверт пополам так, чтобы клапан шарика оказался внутри (рис. 28,А). Обра­зуется внутренняя и наружная поверхности. Наружные поверх­ности согнутого конверта моделируют щеки головы собаки, внутренние - стенки ротовой полости, в толще которых нахо­дится «слюнная железа» - шарик. Клапан изображает устье протока слюнной желеаы. Он открывается в ротовую полость. у млекопитающих 3 пары слюнных желез, не считая мелких,

взаимодействие удобно на примере поджелу­дочной железы и печени. Ферменты, расщепляющие жиры на глицерин и жирные кислоты, содержатся в поджелудочной же­лезе, но действовать на жировую каплю они могут только с поверхности, поскольку жир не растворяется в воде. Следова­тельно, чем мельче капельки жира, тем активнее будут дей­ствовать ферменты. Это разъяснение необходимо для понима­ния роли желчи в эмульгировании жиров и их переваривании.

Задание 1. Доказать, что желчь содействует сохранению стойкой жировой эмульсии.

Для решения этой экспериментальной задачи необходимо прежде всего выяснить, сохраняется ли стойкая эмульсия жи­ров в воде. С этой целью учитель наливает в пробирку 1 см3

подсолнечного масла и добавляет 3 см3 воды. Учитель тщатель­но встряхивает содержимое пробирки, в результате чего жид­кость приобретает белый цвет из-за многочисленных пузырь­ков масла в воде, но ненадолго. Масло всплывает вверх, обра­зуя хорошо заметное кольцо. Учащиеся делают вывод, что водная эмульсия жиров в чистой воде не обладает стойко­стью.

После этого выясняют роль желчи в эмульгировании жи­ров. Желчь можно приобрести в аптеке , можно использовать желчь, взятую из желчного пузыря курицы. Ее можно хранить в обычной склянке.

К смеси подсолнечного масла и воды прибавляют 3-4 кап­ли желчи. После этого пробирку резко встряхивают. Образу­ется эмульсия жира в растворе желчи, которая держится зна­чительно дольше, чем эмульсия жира в воде, не обработанной желчью. Если учитель не имеет возможности достать нату­ральную желчь, для опыта можно взять любой другой эмуль­гатор, например обычную соду. Однако в этом случае восьми­классников надо предупредить, что проводится модельный опыт (раствор соды моделирует натуральную желчь).

Изучение регуляции деятельности поджелудочной железы методом наложения фистулы стоит использовать при проверке понимания принципов фистульной методики как одной из форм проведения хронического эксперимента. Обычно учащиеся в состоянии самостоятельно воспроизвести принципиальную схе­му опыта. (Из двух протоков поджелудочной железы один вы­водится наружу.)

Рассматривая процессы переваривания пищи в кишечнике, важно разобрать с учащимися проекцию органов брюшной по­лости. Восьмиклассники должны знать, что желудок и подже­лудочная железа расположены слева, печень - справа под диафрагмой, что слепая кишка с аппендиксом располагается в правом нижнем углу живота, и т. д. Эти сведения можно сооб­щить, обращаясь к таблице, а затем перейти к определению проекции органов брюшной полости на себе.

Если используют влажные препараты, например препарат «Вскрытая крыса», внимание учащихся важно обратить не только на расположение органов брюшной полости - желудка, печени, поджелудочной железы, тонкого и толстого кишечника, но и на брыжейку. После того как восьмиклассники разобра­ли процессы всасывания, важно показать кровеносные сосуды брыжейки, которые впадают в воротную вену печени, и выяс­нить значение этого органа. Однако надо заметить, что барьер­ная функция печени изучается подробно в теме «Обмен ве­ществ», поэтому здесь уместно сказать лишь о том, что печень обезвреживает яды, и подробно рассмотреть, почему потреб­ление алкоголя может вывести печень из строя.

РУКОВОДСТВО УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «ОБМЕН ВЕЩЕСТВ»

Водный, солевой, белковый, жировой и углеводный обмен

Цель урока - показать, что вода и соли необходимы для организма, поскольку все биохимические превращения проис­ходят в водных растворах его внутренней среды. Вместе с тем надо показать, что вода и соли не являются энергетическими веществами в отличие от белков, жиров и углеводов, запасы которых организм может использовать для энергетических нужд. Осветить значение воды можно на примере мышечного сокращения. С этой целью учитель предлагает учащимся ре­шить экспериментальную задачу.

Задание 1. Определить значение воды при мышечном со­кращении.

Учитель просит учащихся прощупать свои бицепсы в рас­слабленном состоянии и обратить внимание на их плотность. Мышцы мягкие. После этого нужно провести опыт. Следует оторвать туловище от опоры в положении сидя, приподнимая себя на руках, которые упираются в скамейку. Далее можно сделать упражнение на самосопротивление! положить левую ладонь на правую и, преодолевая сопротивление левой руки, медленно, с предельным усилием согнуть левую руку в локте. Затем, преодолевая сопротивление правой руки, разогнуть правую руку. Каждое упражнение следует выполнить по 5 раз. При выполнении второго упражнения руки можно менять (рис. 29).

После нагрузки нужно прощупать свои мышцы в состоянии расслабления: теперь консистенция их более плотная. Это объ­ясняется тем, что проницаемость капилляров увеличилась и тканевой жидкости в мышцах стало больше. Какое это имеет значение? Ведь основную часть тканевой жидкости составляют вода и соли, а они не являют­ся энергетическими вещества­ми. Далее учитель разъясняет, что усиление обмена веществ в мышце приводит к значи­тельному расходу воды. Вода подводит к мышцам питатель­ные вещества и кислород, уно­сит продукты распада, участву­ет в промежуточных реакциях.

П 9

стоянии покоя, так и при работе. Однако во время физической нагрузки возрастают энергетические траты, усиливается распад органических веществ, в особенности глюкозы, и продукты рас­пада выделяются в кровь в большем количестве. На следую­щем уроке эта мысль будет экспериментально подтверждена.

Ассимиляция и диссимиляция - две стороны единого процесса

обмена веществ

Цель урока - раскрыть единство живой и неживой приро­ды, показать значение обмена веществ и энергии как необхо­димое свойство жизни, дать понятие об ассимиляции и дисси­миляции, показать взаимосвязь этих процессов. Разгрузка урока за счет исключения материала об устройстве камеры для определения энергетических трат человека, сконструиро­ванной по принципу калориметра, дает возможность сэкономить время для проведения лабораторной работы.

Повторив материал о космической роли зеленых растений, учащимся нужно сказать, что только благодаря процессам ассимиляции организм может накапливать запасенную расте­ниями энергию солнца, необходимую для жизнедеятельности. Далее школьники разбирают процессы диссимиляции. Учитель разъясняет, что диссимиляция - это распад и окисление орга­нических соединений до неорганических в клетках организма с освобождением энергии, которую клетки используют в про­цессе жизнедеятельности. Одним из следствий, вытекающих из этого определения, является то, что всякая энергетическая тра­та должна сопровождаться процессами распада и окисления органических веществ в клетке.

Учитель ставит вопрос, позволяющий выяснить, насколько учащиеся поняли это следствие: «Организм находится в со­стоянии покоя. Продолжаются ли в нем процессы диссимиля­ции?»

Чтобы правильно ответить на этот вопрос, надо прежде все­го доказать, что и в покоящемся организме происходят энерге­тические траты. С этой целью учитель обращает внимание учащихся на то, что и в состоянии покоя работают сердце, желудок, почки и другие внутренние органы, происходят дыха­тельные движения, наконец, в клетках продолжают образовы­ваться новые сложные вещества. На все эти процессы расхо­дуется энергия, освобождающаяся при диссимиляции.

Понимание этого важного положения целесообразно прове­рить следующим упражнением:

Задание 1. Решить логическую задачу. Перед закладкой на инкубацию определили массу яйца; после того как из него вы­лупился цыпленок, провели повторное взвешивание. У кого больше масса: у яйца до инкубации или у цыпленка с остат­ками скорлупы, вылупившегося из этого яйца?

Ответ должен быть таким. Цыпленок со скорлупой имеет меньшую массу, чем яйцо, поскольку на образование тканей цыпленка затрачивалась энергия, освобождающаяся за счет диссимиляции органического вещества, содержащегося в яйце. Учащимся можно напомнить, что эти запасы были накоплены в организме курицы, которая снесла яйцо. Продолжив ход рас­суждения, можно показать, что в конечном итоге на построение тканей цыпленка была использована солнечная энергия. Пра­вильное решение этой задачи необходимо для понимания сле­дующего опыта, который учащиеся будут ставить на себе.

Лабораторная работа № 7. Изучение различных видов гемолиза

Лабораторная работа № 8. Определение групп крови

Лабораторная работа № 9. Определение скорости свертывания крови (по альтгаузену)

Контрольные вопросы

Термины для запоминания

II. Физиология кровообращения Лабораторная работа № 10. Электрокардиография

Лабораторная работа № 11. Функциональные пробы для изучения состояния сердца с использованием электрокардиограммы

Лабораторная работа № 12. Тоны сердца

Лабораторная работа № 13. Измерение артериального пульса и его классификация

Лабораторная работа № 14. Запись пульса на центральных и периферических артериях

Лабораторная работа № 15. Измерение кровяного давления в артериях человека

Лабораторная работа № 16. Измерение венозного давления

Контрольные вопросы:

Термины для запоминания

III. Физиология дыхания и обмена веществ Лабораторная работа № 17. Определение «нормальных» параметров респираторной функции. Формулы и номограммы

Номограмма для определения площади поверхности тела

Лабораторная работа № 18. Определение тренированности дыхательной мускулатуры

Лабораторная работа № 19. Пневмография

Лабораторная работа № 20. Определение типа дыхания

Лабораторная работа № 21. Влияние наполнения легких на продолжительность задержки дыхания

Лабораторная работа № 22. Исследование условных дыхательных рефлексов

Лабораторная работа № 23. Спирометрия. Определение жел и составляющих ее объемов

Лабораторная работа № 24. Объем форсированного выдоха (тест тиффно)

Контрольные вопросы

Термины для запоминания

IV. Физиология обмена веществ. Пищеварения и питания

Лабораторная работа № 25. Переваривание крахмала ферментами слюны человека

Лабораторная работа № 26. Влияние желчи на жиры

Лабораторная работа № 27. Физиолого-гигиенические основы питания. Составление пищевого рациона

Контрольные вопросы:

Термины для запоминания

V. Физиология возбудимых тканей Лабораторная работа № 28. Определение порогов раздражения нерва и мышцы

Лабораторная работа № 29. Определение двигательной хронаксии человека (хронаксиметрия)

Лабораторная работа № 30. Зависимость характера мышечного сокращения от частоты раздражения. Зубчатый и гладкий тетанус

Лабораторная работа № 31. Регистрация электромиограммы

Лабораторная работа № 32. Эргография

Лабораторная работа № 33. Динамометрия. Исследование максимального мышечного усилия и силовой выносливости мышц кисти

Контрольные вопросы

Термины для запоминания

VI. Физиология центральной нервной системы Лабораторная работа № 34. Исследование безусловных рефлексов человека

Лабораторная работа № 35. Модулирующее влияние различных отделов цнс на коленный рефлекс

Лабораторная работа № 36. Изменение артериального давления под действием холода

Лабораторная работа № 37. Оценка вегетативного тонуса организма по сумме интегративных показателей различных функциональных систем

Контрольные вопросы

Термины для запоминания:

VII. Физиология сенсорных систем Лабораторная работа № 38. Определение остроты зрения

Лабораторная работа № 39. Обнаружение слепого пятна (опыт мариотта)

Лабораторная работа № 40. Формирование изображения на сетчатке

Лабораторная работа № 41. Стереоскопическое зрение

Лабораторная работа № 42. Цветовое зрение

Лабораторная работа № 43. Определение остроты слуха по в.И. Воячеку (шепотная речь)

Лабораторная работа № 44. Бинауральный слух

Лабораторная работа № 45. Исследование костной и воздушной проводимости звука

Лабораторная работа № 46. Определение порогов различения

Лабораторная работа № 47. Исследование вкусового анализатора

Лабораторная работа № 48. Определение чувствительности обонятельного анализатора (ольфактометрия)

Лабораторная работа № 49. Взаимодействие вкусового и обонятельного анализаторов

Лабораторная работа № 50. Эстезиометрия кожи

Лабораторная работа № 51. Температурная рецепция

Контрольные вопросы

Термины для запоминания

VIII. Физиология высшей нервной деятельности Лабораторная работа № 52. Связь реактивности с личностными чертами - экстраверсией, интроверсией и нейротизмом

Тест айзенка

Обработка результатов

Лабораторная работа № 53. Выработка и угасание условного вегетативного зрачкового рефлекса на звонок у человека

Лабораторная работа № 54. Детекция лжи

Лабораторная работа № 55. Оценка функциональной асимметрии мозга (фам)

Лабораторная работа № 56. Определение объема кратковре­менной памяти у человека

Лабораторная работа № 57. Функциональная структура поведенческого акта

Зависимость результата деятельности от обстановочной афферентации

Контрольные вопросы

Термины для запоминания

Краткий терминологический словарь

Физиологические законы

Основные физиологические показатели организма взрослого человека

Физиологические теории

Примерный набор продуктов на одну порцию для взрослых

Содержание основных пищевых веществ и энергетическая ценность пищевых продуктов

Литература

IV. Физиология обмена веществ. Пищеварения и питания

Задание для самостоятельной работы. Вспомните состав и функции компонентов секретов пищеварительных желёз человека и заполните таблицу.

Характеристика основных компонентов пищеварительных соков желёз желудочно-кишечного тракта:

Названия секретов желез желудочно-кишечного тракта	Основные компоненты пищеварительных соков	Функции компонентов пищеварительных соков
		осуществляет начальный гидролиз полисахаридов
		придает слизистый характер пищевому комку
		смачивает пищу и растворяет некоторые её компоненты
		денатурирует белки, активирует пепсиноген и создает кислую среду
		обладает бактерицидным действием: разрушает мембрану бактерий
		осуществляют начальный гидролиз белков
		способствует всасыванию витамина В12
		предохраняет слизистую оболочку от механического повреждения и самопереваривания
		гидролизирует декстрины до мальтазы
		расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов
		активирует трипсиноген
		осуществляют гидролиз белков и полипептидов
		гидролизирует триглицериды с образованием моноглицеридов и жирных кислот
		расщепляют дисахариды
		защищают слизистую оболочку тонкого кишечника
		эмульгируют жиры
		являются продуктами распада гемоглобина

Лабораторная работа № 25. Переваривание крахмала ферментами слюны человека

Теоретическая часть. Ротовая полость является начальным отделом пищеварительного тракта, где осуществляется: анализ вкусовых свойств, измельчение, смачивание слюной пищи, начальный гидролиз углеводов и формирование пищевого комка; всасывание небольшого количества воды, глюкозы и лекарственных веществ.

Секреция слюны осуществляется тремя парами крупных, а также множеством мелких желез.

В сутки секретируется 1,5-2,0 л слюны. В слюне находится высокоактивная α-амилаза, активность других ферментов (липазы, мальтозы, протеазы, нуклеазы, ингибитора трипсина) низкая, также имеются глипопротеин муцин, факторы роста эпидермиса и нервов. Бактериальная активность обеспечивается лизоцимом, пероксидазой, IgA, лейкоцитов.

Начальный гидролиз крахмала и гликогена ограничен временем акта жевания и осуществляется под действием α-амилазы (образуемой преимущественно в околоушной железе), которая расщепляет 1,4–глюкозидные связи с образованием декстринов, а затем мальтозы и сахарозы, которые в свою очередь мальтазой расщепляются до моносахаридов. Оптимум действия ферментов находится в пределах нейтральной реакции среды при температуре 37º.

Цель работы. Изучение факторов влияющих на переваривание крахмала ферментами слюны.

Оборудование и материалы. Термостат или водяная баня с температурой 37-38° С, спиртовка, штатив с пробирками, пипетки, слюна человека, 1 %-ный раствор вареного крахмала, 1 %-ный раствор сырого крахмала, растворы йода или Люголя, реактив Фелинга, 0,5 %-ный раствор НСl, лакмусовая бумага, стеклограф, лед или холодильник.

Ход работы. Заблаговременно готовятся растворы и реактивы. Для приготовления раствора Люголя необходимо 0,1 г кристаллического йода и 0,15 г йодистого калия растереть в ступке пестиком, а затем растворить порошок в 150 мл дистиллированной воды. В качестве реактива на крахмал можно использовать 5 %-ный спиртовой раствор йода, но его нужно в 8 раз разбавить водой. Реактив Фелинга состоит из двух растворов, которые готовят и сохраняют отдельно и смешивают в равных объемах только перед употреблением: 1) 5 г NaOH и 17,5 г сегнетовой соли растворяют в 50 мл воды; 2) 3,5 г CuSO 4 · 5H 2 O растворяют в 50 мл воды.

Собирают слюну с помощью капсулы или естественным путем, выпуская ее через воронку в пробирку. Для постановки опыта необходимо около 12 мл слюны. Нумеруют пробирки, ставят их в штатив и в пробирки с 1 по 6 отмеривают по 1 мл слюны. Затем в первую пробирку добавляют 3 мл 1 %-ного раствора вареного крахмала; вторую пробирку нагревают на спиртовке до кипения, охлаждают и добавляют 3 мл 1 %-ного раствора вареного крахмала; в третью - добавляют 0,5 %-ный раствор НС1 до появления стойкого окрашивания лакмусовой бумаги и 3 мл 1 %-ного раствора вареного крахмала; в четвертую - 3 мл 1 %-ного раствора сырого крахмала; в пятую - 3 мл 1 %-ного охлажденного раствора вареного крахмала и помещают ее в стакан со льдом; в шестую – 3 мл 1 %-ного раствора вареного крахмала; в седьмую - 3 мл 1 %-ного раствора вареного крахмала и добавляют 1 мл Н 2 О.

Пробирки 1-4, 6, 7 помещают в термостат или водяную баню при температуре 37-38º С; пятую ставят в холодильник, или в стакан со льдом. В пробирке 6 определяют время наступления полного гидролиза через 10, 15, 20, 25, 30 мин. Содержимое пробирок 1-5, 7 через 30 мин делят на две части (для чего нумеруют столько же пробирок) и исследуют наличие крахмала и простых сахаров.

Содержимое пробирок, в которых присутствует крахмал, при добавлении 1-2-х капель раствора Люголя приобретает синий цвет. При добавлении к содержимому пробирок реактива Фелинга и нагревании их до кипения определяют наличие простых сахаров, т.е. продуктов расщепления крахмала ферментами слюны. При наличии простых сахаров содержимое пробирки окрашивается в буро-красный цвет.

Оформление отчета. Составьте таблицу и внесите в нее результаты опыта и объясните, почему содержимое пробирок при добавлении реактива Фелинга и раствора Люголя приобретают различную окраску:

про-бирок				Результаты опытов
		р-ра Люголя	реактива Фелинга
	1 мл слюны + 3 мл вареного крахмала, t+37º С
	1 мл прокипяченной слюны + 3 мл вареного крахмала, t+37º С
про-бирок		Цвет содержимого пробирок после добавления		Результаты опытов
		р-ра Люголя	реактива Фелинга
	1 мл слюны + 1%-ный раствор HCl+ 3 мл вареного крахмала,t+37º С
	1 мл слюны + 3 мл сырого крахмала, t+37º С
	1 мл слюны (t+4º С (снег или лед)) + 3 мл вареного крахмала
	1 мл слюны + 3 мл вареного крахмала, t+37º С (контроль полного гидролиза крахмала по реакции с йодом; «+» - есть крахмал; «-» - нет крахмала)
	3 мл вареного крахмала + 1 мл Н 2 О,t+37º С

Вывод. Дайте оценку условиям необходимым для эффективного переваривания углеводов ферментами слюны.

Окончание. См. № 20/2005

Урок по теме: «Пищеварение в ротовой полости»

Наряду с мелкими слюнными железами, находящимися в стенках ротовой полости и не имеющими специальных протоков, имеются три пары крупных слюнных желез, протоки которых открываются в ротовую полость.

Демонстрационно-практическая работа «Определение положения слюнных желез»

Оборудование: зеркало.

Цель работы: выяснить расположение слюнных желез.

ХОД РАБОТЫ

1. Определение положения околоушных слюнных желез. Нажмите на щеки впереди и ниже ушей с левой и правой сторон. При этом вы почувствуете, как во рту увеличивается количество слюны.

2. Определение положения подчелюстных слюнных желез. Нажмите под нижней челюстью с левой и правой сторон, отступя на 2–3 см от ее углов к центру, пока не почувствуете, как ротовая полость наполняется слюной.

3. Подъязычная железа. Эта железа лежит глубоко, и ее прощупать не удается. Зато легко обнаруживается устье протока этой железы: у основания уздечки языка (тяжа, который соединяет нижнюю часть языка с дном ротовой полости). Если резко приподнять язык кверху, то иногда можно увидеть небольшой фонтанчик слюны.

1-й ученик. Чтобы изучить особенности пищеварения в ротовой полости, необходимо получить чистую слюну. С этой целью ученые проводили опыты на собаках. Под наркозом у собаки вырезали кусочек слизистой оболочки рта вместе с отверстием протока слюнной железы, стараясь не повредить сам проток. Такой кусочек слизистой оболочки через прокол в щеке выводили наружу и пришивали к коже так, чтобы чистая слюна через отверстие изливалась наружу. Теперь ее можно было собрать в пробирку, измерить количество, исследовать свойства. Собака после операции быстро поправлялась.

1 – околоушный проток; 2 – добавочная околоушная железа;
3 – околоушная железа; 4 – подчелюстная железа

Для изучения работы слюнных желез у человека используют специальную металлическую капсулу-присоску – она присасывается к слизистой оболочке рта так, что слюна поступает теперь не в рот, а в капсулу. Через резиновые трубочки слюна из капсулы выводится наружу, где ее собирают в пробирку и затем исследуют.

2-й ученик. В этой пробирке находится слюна. Что она собой представляет?
Состав слюны зависит от функционального состояния и возраста человека. Важным физиологическим фактором служит скорость ее секреции, которая колеблется от 1,0 до 200 мл/ч (при пережевывании пищи). Слюна человека представляет собой вязкую, бесцветную, прозрачную, но слегка мутную (благодаря присутствию клеточных элементов) жидкость. Она содержит различные органические и неорганические вещества и имеет слабощелочную реакцию (схема 1).

Схема 1

Муцины – сложные белки, содержащие полисахариды, придают слюне вязкость и клейкость, способствуют смачиванию и склеиванию пищевого комка и облегчают его проглатывание. Лизоцим убивает микробы. Фермент a-амилаза расщепляет молекулы крахмала и гликогена до мальтозы и сахарозы. Мальтаза расщепляет мальтозу и сахарозу до моносахаридов. В слюне в незначительном количестве содержатся и другие ферменты – протеазы, пептидазы, липазы, щелочная и кислая фосфатазы, РНКазы и др.

Учитель. Проведем простые опыты для выяснения того, на что действуют ферменты слюны.

Опыт «Действие слюны на крахмал»

Цель: показать, что ферменты слюны способны расщеплять крахмал. Известно, что крахмал при реакции с йодом дает интенсивное синее окрашивание. Под действием ферментов слюны крахмал разрушается. Если крахмала разрушается весь, то при добавлении йода окрашивания не происходит.

Оборудование для опыта в домашних условиях: нагревательный прибор, небольшая кастрюля, бинт, картофельный крахмал, чайная ложка.

Оборудование для опыта в классе: накрахмаленный бинт, нарезанный на куски длиной 10 см, вата, спички, блюдце, аптечный йод (5%-ный спиртовой раствор), вода.

Подготовка к опыту (дома)

1. Налейте в кастрюлю стакан холодной воды и добавьте туда половину чайной ложки крахмала. На небольшом огне доведите жидкость до кипения, постоянно помешивая. После того как раствор закипит, продолжайте кипятить его еще 3–5 мин, постоянно помешивая, до образования однородной клейкой жидкости – клейстера.

2. Смочите в крахмальном клейстере бинт, расправьте его и дайте ему просохнуть. Нарежьте бинт на куски длиной 10 см.

ХОД РАБОТЫ

Приготовьте йодную воду: в блюдце налейте воду и добавьте несколько капель йода, чтобы получилась жидкость цвета крепко заваренного чая.

Вату, намотанную на палочку, смочите слюной или водой (1-я группа – слюна некурящего человека; 2-я группа – слюна курящего человека; 3-я группа – вода) и напишите ею букву на накрахмаленном бинте. Расправленный бинт зажмите в руках и подержите некоторое время, чтобы он нагрелся (1–2 мин). Опустите бинт в йодную воду, тщательно расправив его.

Участки, где остался крахмал, окрасятся в синий цвет, а места, обработанные слюной, останутся белыми, т.к. крахмал в них расщепился до глюкозы, которая под действием йода не дает синего окрашивания. Если опыт проведен правильно, на синем фоне получится белая буква.

Полученные результаты запишите в тетрадь и объясните их.

Накрахмаленный бинт + слюна некурящего человека = ...

Накрахмаленный бинт + слюна курящего человека = ...

Накрахмаленный бинт + вода = ...

Вопросы группам

1. Что было субстратом, а что – ферментом, когда вы писали букву на бинте?

2. Могла ли получиться синяя буква на белом фоне при проведении этого опыта?

3. Будет ли слюна расщеплять крахмал, если ее прокипятить?

Каждая группа делает выводы по своей работе.

Общий вывод по итогам работы

Крахмал синеет под действием йода. На участке бинта, обработанном слюной, окрашивания не произошло. Значит, под действием слюны произошло расщепление крахмала. Ферменты слюны – a-амилаза и мальтаза – в слабощелочной среде при температуре тела расщепляют крахмал до мальтозы и глюкозы. Точнее, амилаза расщепляет крахмал, декстрин и гликоген до мальтозы и глюкозы, а мальтаза расщепляет мальтозу до глюкозы. Опыт со слюной курящего человека показал, что никотин снижает активность ферментов. (Учащиеся перерисовывают схему 2 с доски в тетрадь. )

3-й ученик. Слюна выделяется, когда в рот попадает пища, а также когда мы голодны и видим еду или думаем о ней. Количество выделяющейся слюны зависит от того, какие вещества попадают в ротовую полость.
Слюна, выделяемая подъязычной и подчелюстными железами, мутная, вязкая, содержит ферменты, слизь. Слюна околоушных желез прозрачная, невязкая, бедная ферментами, в ней нет слизи. Из околоушной железы выделяется в 2 раза меньше слюны, чем из других желез. Всего же у человека за сутки выделяется 1,2–2 л слюны.
Основная функция слюны – смачивание пищи для облегчения жевания и прохождения ее через пищеварительный тракт, поэтому сухие продукты и вещества вызывают выделение большего количества слюны.

Схема 3. Дуга слюноотделительного рефлекса (А) и схема рефлекторной дуги (Б)

4-й ученик. Что и как контролирует отделение слюны? (Демонстрирует схему 3 на ватмане .) Один человека берет в рот кончик ручки, а другой – конфету, и у обоих выделяется слюна. Какой это рефлекс? (Безусловный .)
А вот другой пример. Я сейчас вам расскажу, как хорошо пахнет жареная картошка. У всех во рту сразу скопится слюна. Это условный рефлекс. Он приводит к выделению слюны при виде, запахе пищи или при мыслях о еде. Если человеку незнакома какая-то пища, выделения слюны при ее описании не будет. При виде одной и той же пищи у одних людей слюна может выделяться, а у других – нет.

Итак, слюна выделяется рефлекторно. В ротовой полости происходит механическая и химическая обработка пищи.
А как вы думаете, почему ранки в полости рта быстро заживают? (Слюна содержит лизоцим, убивающий бактерии .)

Учитель. «Вот-те и госпожа слюна! Ишь, какая прелесть», – говорил Иван Петрович Павлов при каждом удачном опыте. За цикл работ по физиологии пищеварения И.П. Павлову в 1904 г. была присуждена Нобелевская премия.

Осмысление (первичное закрепление материала)

Что обозначено на схеме 3 цифрами 1–5? (1 – рецепторы языка; 2 – чувствительный нейрон; 3 – центр слюноотделения, продолговатый мозг; 4 – двигательный нейрон; 5 – слюнная железа ).

Будет ли происходить слюноотделение, если перерезать нервы, отходящие от языка и слизистой рта? (Слюноотделение будет происходить, т.к. его обеспечит возбуждение зрительных, слуховых, обонятельных рецепторов .)

Будет ли происходить слюноотделение, если перерезаны нервы, иннервирующие слюнную железу? (Нет, т.к. возбуждение не дойдет до слюнной железы .)

Отчет команды «Анатомы»

1-й ученик. Большое значение в нормализации работы пищеварительной системы имеют вкусовые ощущения, которые мы получаем от пищи, попадающей в ротовую полость.
В стенках гортани, надгортанника, глотки, мягкого неба, но главным образом на поверхности языка, находятся особые клетки – вкусовые рецепторы. Они собраны группами в образования, называемые вкусовыми сосочками. У человека на языке их насчитывается более 3 тыс. Размер каждой рецепторной клетки, входящей в сосочек, не превышает 10 мкм, но это настоящая химическая лаборатория. У каждой такой клетки есть участок, предназначенный для контакта с пищевыми веществами. Рецептор связан с двумя видами нервных волокон. По одним сигнал идет в головной мозг, а по другим – из головного мозга.

Язык (lingua ) человека и других млекопитающих образован поперечно-полосатой мышечной тканью, покрытой слизистой оболочкой. Язык выполняет множество разнообразных функций: жевание, глотание, артикуляция речи, восприятие вкуса. Чрезвычайно важна роль языка при сосании молока матери детенышами млекопитающих (включая человека), поэтому язык новорожденного и грудного ребенка относительно большой, толстый и широкий.
Язык имеет удлиненную овальную форму. По бокам он ограничен краями, которые кпереди переходят в верхушку, а кзади – в корень; между верхушкой и корнем расположено тело языка. Верхняя поверхность языка – спинка – выпуклая и значительно длиннее, чем нижняя.

1 – грибовидные сосочки; 2 – листовидные сосочки;
3 – желобовидные сосочки; 4 – пограничная борозда;
5 – слепое отверстие языка; 6 – язычная миндалина

Слизистая оболочка языка покрыта неороговевающим многослойным (плоским) эпителием. Слизистая оболочка спинки и краев языка лишена подслизистой основы и непосредственно сращена с мышцами. Передний отдел спинки языка усеян множеством покрытых эпителием сосочков, являющихся выростами пластинки слизистой оболочки. У человека имеются четыре вида сосочков: нитевидные, грибовидные, желобоватые (окруженные валом) и листовидные. Больше всего на спинке языка нитевидных сосочков – высоких, узких выростов, длиной примерно 0,3 мм. Покрывающий их многослойный плоский эпителий частично ороговевает. Нитевидные сосочки имеют специализированные нервные окончания, которые воспринимают механические раздражения.

Грибовидных сосочков меньше и расположены они на верхней поверхности языка неравномерно: их несколько больше на кончике и по краям языка. Эти сосочки закругленные, длиной 0,7–1,8 мм и диаметром 0,4–1 мм, основание их сужено, поэтому формой они напоминают гриб. Покрывающий их эпителий ороговевает.

1 – грибовидный; 2 – листовидный; 3 – нитевидный; 4 – желобоватый

Сосочки, окруженные валом, или желобоватые, имеют диаметр 2–3 мм и расположены в виде римской цифры V на границе между спинкой и корнем языка. Их немного, обычно 7–12. По форме желобоватый сосочек напоминает грибовидный, однако верхняя поверхность его уплощена, а вокруг сосочка имеется узкий глубокий желобок, в который открываются протоки желез. Желобок снаружи обнесен валиком слизистой оболочки. На поверхности грибовидных и боковых поверхностях желобоватых сосочков в толще эпителия располагаются вкусовые почки – группы специализированных рецепторных вкусовых клеток. Небольшое количество вкусовых почек расположено на листовидных сосочках и в области мягкого неба.
Листовидные сосочки длиной 2–5 мм лежат по краям языка в виде поперечно-вертикальных складок или листиков. Их количество с каждой стороны варьирует от 4 до 8. У новорожденных и грудных детей листовидные сосочки хорошо развиты и имеют много вкусовых почек.
На слизистой оболочке корня языка сосочков нет, ее поверхность неровная из-за скопления в ее собственной пластинке лимфоидной ткани, образующей язычную миндалину.
Мышцы языка делятся на две группы:

– наружные, начинающиеся на костях и оканчивающиеся в языке, которые осуществляют движения языка и сохраняют его тонус;
– собственные мышцы языка, не связанные с костями, которые изменяют форму языка.

1 – шилоязычная мышца; 2 – подъязычно-язычная мышца;
3 – хрящеязычная мышца; 4 – подбородочно-язычная мышца

Собственные мышцы языка состоят из пучков продольных, поперечных и вертикальных волокон, переплетающихся между собой и с наружными мышцами. Все мышцы языка иннервируются волокнами XII пары черепных нервов.

2-й ученик .

(pharynx ) представляет собой воронкообразный канал длиной 11–12 см, обращенный кверху своим широким концом и сплющенный в передне-заднем направлении. Верхняя стенка глотки сращена с основанием черепа. На уровне границы между VI и VII шейными позвонками глотка, суживаясь, переходит в пищевод. У взрослого человека глотка вдвое длиннее ротовой полости, у новорожденного приблизительно равна ей. Функции глотки не ограничиваются продвижением пищи изо рта в пищевод. В глотке человека и других наземных позвоночных животных перекрещиваются дыхательный и пищеварительный пути.

Полость глотки делится на три части: верхнюю – носовую, среднюю – ротовую и нижнюю – гортанную. Спереди носовая часть глотки (носоглотка) сообщается с полостью носа через хоаны, ротовая часть глотки с полостью рта сообщается через зев, а внизу гортанная часть через вход в гортань – с гортанью. Задняя стенка глотки отделена от передней поверхности позвоночника прослойкой из рыхлой соединительной ткани, благодаря чему глотка подвижна. На уровне хоан на боковых стенках носоглотки с обеих сторон расположены глоточные отверстия слуховых (евстахиевых) труб, которые соединяют глотку с каждой стороны с полостью среднего уха и способствуют сохранению в ней атмосферного давления. Вблизи глоточного отверстия слуховой трубы (между ним и небной занавеской) расположено парное скопление лимфоидной ткани, трубные миндалины.

1 – свод глотки; 2 – глоточная миндалина;
3 – носовая часть глотки; 4 – мягкое нёбо;
5 – небный язычок; 6 – зев

На границе между верхней и задней стенками глотки располагается непарная глоточная миндалина, которая вместе с трубными, небными и язычной миндалинами образует глоточное лимфоидное кольцо Пирогова–Вальдейера, играющее важную роль в функциях иммунной системы.

Стенка глотки состоит из трех слоев слизистой оболочки, выстланной однослойным многорядным реснитчатым эпителием (носовая часть) и неороговевающим многослойным (плоским) эпителием (остальные отделы). Вместо подслизистой основы имеется фиброзная оболочка, которая сращена со слизистой оболочкой, а наверху прикрепляется к основанию черепа.

К фиброзной оболочке снаружи прилежат поперечно-полосатые мышцы глотки, которые располагаются в двух направлениях – продольном (подниматели глотки) и поперечном (сжиматели-констрикторы). Последний, циркулярный, слой более мощный и состоит из трех мышц: верхнего, среднего и нижнего констрикторов, которые покрывают друг друга черепицеобразно, причем верхний лежит глубже других. При глотании продольные мышцы поднимают глотку, а циркулярные сокращаются последовательно сверху вниз, тем самым продвигая пищу в направлении к пищеводу. В акте глотания участвуют также небная занавеска и мышцы языка. При глотании мягкое небо отделяет носоглотку, гортань поднимается, надгортанник опускается и прикрывает вход в гортань, корень языка проталкивает пищевой комок в глотку, а дальше пища поступает в пищевод.

3-й ученик .

Пищевод (oesophagus ) человека – цилиндрическая трубка длиной 22–30 см. В спокойном состоянии имеет щелевидный просвет. Начинается на уровне границы между VI и VII шейными позвонками и оканчивается на уровне XI грудного позвонка впадением в желудок. У новорожденного начало пищевода находится на уровне III–IV, а у стариков смещается до VII шейного – I грудного позвонков.

Различают три части пищевода: шейную, грудную и брюшную. Шейная часть пищевода прилежит к позвоночнику. Грудная часть постепенно отходит от него вперед и влево, т.к. желудок расположен в левом подреберье. На уровне границы между IV и V грудными позвонками пищевод перекрещивает левый главный бронх, который проходит кпереди от пищевода. Брюшная часть пищевода самая короткая (1,0–1,5 см), находится в брюшной полости под диафрагмой. В брюшную полость пищевод проходит вместе с блуждающим нервом через пищеводное отверстие диафрагмы.

Пищевод окружен рыхлой волокнистой соединительной тканью, что обусловливает его подвижность. Лишь впереди в шейной части он соединен с трахеей фиброзной тканью. Пищевод имеет три сужения: первое – у самого начала, на границе между VI и VII шейными позвонками; второе – при перекресте с левым бронхом; третье – на уровне пищеводного отверстия диафрагмы.

Стенка пищевода состоит из четырех слоев: слизистой оболочки подслизистой основы, мышечной и адвентициальной оболочек. Слизистая оболочка выстлана неороговевающим многослойным (плоским) эпителием, который при переходе пищевода в желудок переходит в однослойный простой столбчатый эпителий слизистой оболочки желудка. Подслизистая основа развита хорошо, благодаря чему слизистая оболочка образует продольные складки, и просвет пищевода на поперечном разрезе имеет звездчатую форму. В подслизистой основе находятся многочисленные собственные железы пищевода.

Мышечная оболочка верхней трети пищевода образована поперечно-полосатыми мышечными волокнами, в среднем они постепенно заменяются гладкими миоцитами, в нижней полностью состоят из гладких миоцитов. Мышечные волокна и миоциты располагаются в два слоя: внутренний кольцевой и наружный продольный. Такое расположение сохраняется на всем протяжении пищеварительной трубки. Мышечная оболочка обусловливает как перистальтику пищевода, так и его постоянный тонус. Адвентициальная (наружная) оболочка образована рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью.

3-й ученик .

Глотание. Пережеванная, смоченная слюной и ставшая более скользкой пища превращается в комок. Благодаря движениям языка и щек пищевой комок попадает на спинку языка. Раздражение рецепторов корня языка сопровождается поднятием мягкого неба, которое ограничивает сзади ротовую полость. Благодаря поднятию мягкого неба пища не попадает в носовую полость, а сокращениями языка проталкивается дальше в глотку. В момент проталкивания происходит поднятие гортани и закрытие ее входа надгортанником. Поэтому пища не попадает в дыхательные пути, а в результате сокращения мышц глотки продвигается в пищевод. Глотание является сложным рефлекторным актом. Обязательное условие при этом – раздражение рецепторов корня языка. От них нервные импульсы передаются в продолговатый мозг, где располагается центр глотания. Отсюда выходят нервные волокна, оканчивающиеся в глотательных мышцах. Центр глотания находится во взаимодействии с центром дыхания и центром сердечной деятельности. Вот почему во время каждого глотательного движения задерживается дыхание и учащаются сердечные сокращения. Из глотки пищевой комок попадает в пищевод. В это время открывается вход в желудок.

Вопрос группе

Почему пища продвигается по пищеводу, даже если человек висит вниз головой? (Сокращение мышечных стенок пищевода обеспечивает продвижение пищевого комка только в одну сторону – к желудку .)

Вывод: строение органов соответствует выполняемым ими функциям.

Закрепление

Как называются три пары крупных слюнных желез.

До каких веществ в ротовой полости расщепляются углеводы?

Какие три части различают во внешнем строении зуба?

Как называется мягкая часть в центре зуба, содержащая нервы и кровеносные сосуды?

Как называются твердые ткани зуба?

Какие виды зубов вы знаете?

Какие ферменты выделяются со слюной в ротовую полость?

При каких условиях происходит пищеварение в ротовой полости?

Где находятся центры регуляции деятельности слюнных желез?

Собака увидела пищу, и у нее началось слюноотделение. Какой это рефлекс: условный или безусловный?

Задача. В столовой к обеду был приготовлен винегрет, сильно заправленный уксусом. Как будет перевариваться в ротовой полости картофель, входящий в состав винегрета?

Подведение итогов

Что нового вы узнали на уроке?

1. Функции органов в ротовой полости:

а) механическое измельчение пищи (язык, зубы);
б) образование пищевого комка (слюна, язык);
в) частичное расщепление углеводов (ферменты слюны);
г) определение качества пищи и ее температуры (язык);
д) орган речи у человека (язык, зубы, губы).

2. Регуляция слюноотделения:

а) нервная: безусловный слюноотделительный рефлекс (продолговатый мозг – центр слюноотделения; возникает при наличии пищи во рту); условный слюноотделительный рефлекс (вид и запах пищи).
б) гуморальная: гормоны гипофиза, поджелудочной железы, щитовидной железы, половые железы.

3. Функция органов вкуса очень важна в процессе пищеварения.

Вопрос в конце урока

Вернемся к вопросу, заданному в начале урока: почему виновный человек не мог съесть сухой рис? Можно ли быть совершенно уверенным, что данный человек виновен?

Задание на дом

Изучить § 31 учебника (Биология 9. Человек.//Под ред. А.С. Батуева. – М.: Просвещение, 1994). Ответить на вопросы в конце учебника. Используя новые термины, составить кроссворд (не менее 10 слов) на отдельных листах.