Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi phần Tiêu Hóa

TIÊU
HÓA
CÁC KHÁI NIỆM THEN CHỐT
•
Thức ăn của động vật phải cung cấp năng lượng
hóa học, các phân tử hữu cơ và dưỡng chất thiết
yếu.
•
Những giai đoạn chủ yếu của quá trình xử lý
thức ăn là ăn, tiêu hóa, hấp thu và đào thải.
•
Cơ quan chuyên hóa cho những giai đoạn kế
tiếp trong chế biến thức ăn ở hệ tiêu hóa của động
vật có vú.
•
Những thích nghi tiến hệ tiêu hóa ở ĐVCXS
liên quan đến TĂ.
•
Cơ chế cân bằng nội môi góp phần cân bằng
năng lượng ở ĐV.
TỔNG QUAN
•
Không giống TV, ĐV dựa vào TĂ của chúng cả về NL lẫn chất hữu
cơ thường là tập hợp các phân tử, tế bào và mô mới.
•
ĐV ăn cỏ như gia súc, cá vẹt, mối chủ yếu ăn TV hoặc tảo.
•
ĐV ăn thịt như cá mập, chim ưng, nhện chủ yếu ăn các ĐV khác.
•
ĐV ăn tạp đặc trưng là người không ăn tất cả trên thực tế nhưng
chúng thường xuyên ăn ĐV cũng như TV hoặc tảo.

•
Đa số ĐV là những vật ăn cơ hội, ăn TĂ ngoài TĂ chuẩn khi TĂ
thường xuyên không thể kiếm được.
*VD: Nai là ĐV ăn cỏ, nhưng ngoài cỏ và các cây khác chúng thỉnh
thoảng ăn côn trùng, giun hay trứng chim.
•
ĐV phải ăn. Nhưng để sống sót và sinh sản chúng phải cân bằng tiêu
thụ, tích lũy và sử dụng thức ăn.
Trong chương này chúng ta sẽ theo dõi nhu cầu dinh dưỡng của ĐV,
khám phá một số thích nghi tiến hóa khác nhau cho việc tìm kiếm và
chế biến TĂ cũng như nghiên cứu sự điều hòa thu chi năng lượng.
I Thức ăn của động vật phải cung cấp năng lượng hóa học, các phân tử hữu cơ và
dưỡng chất thiết yếu.
- Hoạt động của tế bào, mô, cơ quan và của toàn bộ con vật, phụ thuộc vào
nguồn năng lượng hóa học trong TĂ.
- Để đáp ứng nhu cầu liên tục về ATP, ĐV thu nhận và tiêu hóa dưỡng chất
như cacbohydrat, protein và lipit cho hô hấp tế bào và dự trữ năng lượng.
- Để tạo ra những chất phức tạp cần cho sinh trưởng, duy trì bản thân và
sinh sản, ĐV phải có 2 loại tiền chất hữu cơ từ TĂ. ĐV cần nguồn cacbon hữu cơ
(như đường) và nguồn nitrogen hữu cơ (thường là axit amin).
- Những vật liệu mà tế bào ĐV đòi hỏi nhưng không thể được tổng hợp
gọi là dưỡng chất thiết yếu. Có được từ nguồn TĂ, những dưỡng chất này bao
gồm các chất khoáng và CHC. Một số dưỡng chất là thiết yếu đối với tất cả mọi
ĐV, trong khi đó, những chất khác lại chỉ cần cho một số loài.
+VD: axit ascorbic (vitamin C) là dưỡng chất thiết yếu cho người
và linh trưởng, chuột lang, một số chim và rắn, nhưng không cần cho đa số ĐV
khác.
Nói chung, một TĂ thích hợp, phải thỏa mãn 3 nhu cầu dinh dưỡng :
+ NL hóa học cho các quá trình tế bào.
+ Các đơn phân hữu cơ cho cacbohydrat.

+ Các chất đại phân tử và dưỡng chất thiết yếu.
1) Các dưỡng chất thiết yếu ( amino axit thiết yếu, axit béo thiết
yếu, vitamin và khoáng)
a) Các axit amin thiết yếu:
- Là a.a cơ thể không thể tổng hợp được mà phải lấy từ thức ăn
có từ môi trường
- TĂ không cung cấp đủ số lượng của một hoặc nhiều a.a
không thay thế gây sự thiếu hụt protein, loại phổ biến nhất của
sự suy dinh dưỡng của người.
- Protein trong các sản phẩm ĐV như thịt, trứng và phomat là
“hoàn chỉnh”, nghĩa là chúng cung cấp tất cả các a.a không
thay thế theo tỉ lệ thích hợp. Ngược lại đa số protein TV là
“không hoàn chỉnh”, thiếu 1 hoặc nhiều a.a không thay thế.
+VD: Ngô thiếu triptophan và lizin, trong khi đó. Đậu thiếu metionin. Để ngăn
chặn thiếu hụt protein, khẩu phần ăn chay do đó phải kết hợp các sản phẩm
TV với nhau nhằm cung cấp đủ các a.a thiết yếu.
- Một số ĐV có những thích nghi, giúp chúng vượt qua những giai đoạn khi cơ thể
đòi hỏi số lượng cực lớn về protein.
+VD:
b) Các axit báo thiết yếu
-ĐV có thể tổng hợp phần lớn chứ không phải tất cả axit béo
mà chúng cần.
- Axit béo thiết yếu (không thay thế) là những axit béo mà
ĐV không thể tổng hợp được, thường không no (chứa 1 hoặc
nhiều liên kết đôi)
+VD: người cần axit linoleic để tạo một số photpholipit màng. Vì
hạt, củ và rau quả trong thức ăn của người và ĐV nói chung cung
cấp 1 lượng lớn axit béo không thay thế, nên sự thiếu hụt các axit
này trong dưỡng chất hiếm khi xảy ra.
c) Các vitamin

- Là chất hữu cơ với những chức năng khác nhau, cần có trong khẩu
phần với 1 lượng rất ít
+VD: -Vitamin B2, trong cơ thể được biến thành FAD, một Coenzim,
được sử dụng trong nhiều quá trình chuyển hóa, kể cả hô hấp tế bào
đối với người 13 vitamin thiết yếu đã được công nhận. Tùy thuộc vào
loại vitamin, lượng vitamin cần dao động từ 0.01-100 mg/ngày.
-Vitamin được phân loại thành loại tan trong nước và tan trong dầu
+ Vitamn tan trong nước: *vitamin nhóm B là những hợp chất nói
chung hoạt động như Coenzim, * vitamin C cần để sản xuất mô liên
kết
+ Vitamin hòa tan trong dầu: *vitamin A, được kết hợp với sắc tố thị
giác của mắt và *vitamin K có tác động trong đông máu, *vitamin D
giúp hấp thụ calcium và tạo xương
d) Các chất khoáng
-Chất khoáng trong khẩu phần là những chất vô cơ như kẽm, kali,
thường cần 1 lượng nhỏ, từ nhỏ hơn 1mg đến khoảng 2500mg/ngày.
-Nhu cầu khoáng thay đổi theo loài động vật.
+VD: Người và ĐVCXS đòi hỏi số lượng tương đối lớn canxi và
photphorua để tạo và duy trì xương. Ngoài ra, calcium cần cho hoạt
động thần kinh và cơ, còn photphorua là thành phần của ATP và axit
nhân
Sắt là thành phần
của cytochrome,
hoạt động trong hô
hấp tế bào
(hinh9.13) và của
hemoglobin, một
protein kết hợp với
oxy của hồng cầu.

- Nhiều chất khoáng là cofactor tạo nên cấu trúc của enzim
+ VD: -Magnesium có trong enzim phân giải ATP.
- ĐVCXS cần iodine để tạo hormone thyroxine, điều hòa tốc
độ chuyển hóa.
-Ion Na, K và chloride rất quan trọng trong hoạt động thần
kinh và duy trì áp suất thẩm thấu giữa các tế bào và dịch cơ thể bao
quanh.
- Ăn 1 số lượng lớn muối khoáng có thể phá hủy cân bằng nội môi
và gây độc.
+ VD: -Thương tổn gan do quá tải Fe đã xảy ra khoảng 10% dân số
các nước châu Phi khi nguồn nước đặc biệt nhiều sắt. Nhiều người ở
những vùng này có những thay đổi duy truyền về chuyển hóa
khoáng, tăng tác động có hại đối với thừa sắt
- Thừa muối ăn không gây độc nhưng làm tăng huyết áp. Đây
là vấn đề đặc biệt cho nước Mỹ, nơi người dân tiêu thụ muối gấp 20
lần lượng natri cần thiết. TĂ đóng gói thường chứa nhiều muối ăn kể
cả khi người ta không cảm thấy mặn
2) Ăn không đủ chất
- Thiếu ăn là hậu quả của việc TĂ cung cấp ít năng lượng hơn nhu
cầu cơ thể.
- Ngược lại, suy dinh dưỡng phát sinh do thiếu 1 hoặc nhiều dưỡng
chất thiết yếu trong khẩu phần một thời gian dài.
Cả 2 trường hợp đều ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và sự sống.
a) Thiếu ăn
- Khi ĐV bị thiếu ăn, một loạt sự kiện có thể xảy ra:
+ Cơ thể sử dụng mỡ và cacbohydrat dự trữ.
+ Bắt đầu phân hủy protein làm nhiên liệu.
+ Cơ thể bắt đầu giảm về kích thước.
+ Não thiếu protein…
Ngay cả khi ĐV thiếu ăn vẫn có thể sống sót nhưng một số

thương tổn có thể không phục hồi được.
b) Suy dinh dưỡng
Tác động có thể của suy dinh dưỡng là biến dạng, bệnh tật và thậm chí
gây chết.
+VD: Gia súc, hươu, nai, ĐV ăn cỏ khác có thể bị phát triển xương giòn
dễ gãy nếu chúng ăn cỏ trên vùng đất thiếu photphorua
- Trong số các ĐV ăn thịt, nghiên cứu gần đây phát hiện, nhện có thể
điều chỉnh thiếu khẩu phần bằng bắt con mồi phục hồi lại cân bằng dinh
dưỡng.
- Giống những ĐV khác, thỉnh thoảng con người cũng bị suy dinh
dưỡng.
+VD: Ở những nơi có dân số đông, người dân thường bị thiếu vitamin A,
có thể gây mù hoặc chết. Để khắc phục, các nhà khoa học đã tạo ra một
giống lúa mới tổng hợp được beta-carotene, chất có màu vàng của
vitamin A, rất phong phú ở cà rốt. Lợi ích tiềm tàng của “lúa vàng” vô
cùng lớn vì hiện nay có khoảng 1-2 trẻ em chết hằng năm trên thế giới do
thiếu vitamin A.
3) Đánh giá nhu cầu dinh dưỡng
Xác định khẩu phần lí tưởng cho người là rất quan trọng nhưng là vấn đề
rất khó cho các nhà khoa học vì nhiều lý do như: vấn đề đạo đức, con
người sống ở nhiều moit6 trường khác nhau hơn là ở một môi trường
đồng nhất,
Ngày nay, một cách tiếp cận quan trọng là nghiên cứu những khiếm
khuyết di truyền làm rối loạn sự hấp thu, dự trữ hoặc sử dụng TĂ.
+VD: một rối loạn di truyền được gọi là rối loạn sắt huyết, gây tích lũy
sắt khi không có bất kì sự tiêu thụ hay biểu hiện dị thường nào về sắt
Nhưng may mắn là bệnh này dễ điều trị : Rút máu đều đặn có thể phục
hồi cân bằng nội môi.
-Các nhà khoa học đã nghiên cứu phát hiện thấy thu nhận khẩu phần
vitamin axit folic về căn bản giảm tần số khiếm khuyết ống thần kinh,

một khuyết tật bẩm sinh rất quan trọng, có thể gây chết.
-Khiếm khuyết ống thần kinh xảy ra khi mô không đủ khả năng bao
quanh não và tủy sống đang phát triển.
-Trong những thập niên 1970, các nghiên cứu cho thấy khiếm khuyết với
tần số cao hơn ở trẻ em được sinh ra từ những phụ nữ có thu nhập thấp.
Có thể suy dinh dưỡng từ những người phụ nữ này là nguyên nhân chính.
Nhóm Số trẻ em/ thai
được nghiên cứu
Trẻ em/ thai có
khiếm khuyế ống
thần kinh
Bổ sung vitamin
( nhóm thí
nghiệm)
141 1 (0.7%)
Không bổ sung
vitamin (nhóm
đối chứng)
204 12(5.9%)
Vậy: Chế độ ăn có ảnh hưởng đến tần số khuyết tật bẩm sinh không???
•
Thí nghiệm : Richard Smithells ở trường đại học Leeds đã kiểm tra tác
động của vitamin đối với nguy cơ khiếm khuyết của ống thần kinh. Phụ
nữ có một hoặc nhiều con với khiếm khuyế như thế được chia làm 2
nhóm:
+ Nhóm TN gồm những phụ nữ có kế hoạch mang thai và bắt
đầu uống hỗn hợp vitamin ít nhất bốn tuần trước khi mang thai
+ Nhóm đối chứng gồm những phụ nữ từ chối uống và phụ nữ
đã mang thai.
•

Kết quả được ghi lại ở bảng sau:
Từ kết quả trên ta nhận thấy rằng bổ sung vitamin làm giảm đáng kể
nguy cơ khiếm khuyết ống thần kinh. Ông ta cho biết axit folic (B9) là
một vitamin chịu trách nhiệm đặc hiệu, về sau chúng được thừa nhận .
Vào 1998 FAD đã yêu cầu bổ sung B9 vào các sản phẩm hạt làm bánh
mì, ngũ cốc,…
II NHỮNG GIAI ĐOẠN CHÍNH TRONG XỬ LÝ THỨC ĂN
LÀ ĂN, TIÊU HÓA, HẤP THU VÀ ĐÀO THẢI.
1) Giai đoạn thứ nhất, ăn, là động tác ăn.
- Thức ăn có thể được ăn dưới dạng chất lỏng và chất rắn.
2) Tiêu hóa: là quá trình biến đổi các chất phức tạp có trong thức
ăn thành các chất dinh dưỡng đơn giản mà cơ thể có thể hấp thụ
được.
3) Hấp thụ: Tế bào ĐV hấp thu những chất đơn giản như axit
amin và đường đơn.
4) Đào thải: Hoàn thành quá trình tiêu hóa khi những chất không
được tiêu hóa được thải ra ngoài.
*Tiêu hóa nội bào
_ Đại diện: ĐVNS
_ Quá trình tiêu hoá TĂ diễn ra qua các giai đọan:
+ Khi tiếp xúc với TĂ , MSC lõm sâu vào tạo thành túi thực bào. Miệng
túi thực bào khép lại, hình thành k bào TH chứ TĂ bên trong
+ K bào TH gắn với lizôxôm thủy phân các prôtein
+ Các chất dd được cơ thể hấp thụ và các chất thải được thải ra ngoài
bằng xuất bào
Quá trình TH diễn ra bên trong tế bào (TH nội bào)
*Tiêu hóa ngoại bào
_ Đại diện: ruột khoang và giun dẹp
_ Thành cơ thể được cấu tạo từ 2 lớp tế bào, lớp tế bào bên trong tạo
thành túi TH

+ Tế bào tuyến tiết enzim vào xoang TH
+ Tế bào có roi có khả năng thực bào và TH nội bào các mảnh vụn TĂ
_ Túi TH có 1 lỗ thông duy nhất ra bên ngoài
+ TĂ từ miệng  túi TH  tế bào tuyến tiết enzim vào xoang TH  TĂ
được thủy phân thành những mảnh nhỏ (TH ngọai bào)
Tiêu hóa nội bào ở trùng giày Tiêu hóa thức ăn trong túi tiêu hóa
của hủy tức
III CƠ QUAN CHUYÊN HÓA CHO CÁC GIAI ĐOẠN XỬ LÝ
THỨC ĂN TẠO NÊN HỆ TIÊU HÓA Ở ĐỘNG VẬT CÓ VÚ
•
Thức ăn được đẩy dọc ống thức ăn bằng các nhu động, những sóng co
và dãn luân phiên nhau ở cơ trơn thành ống tiêu hóa.
•
Chính nhu động giúp ta chế biến và tiêu hóa thức ăn ngay khi đang nằm.
•
Ở một số chỗ nối giữa các ngăn chuyên hóa của ống tiêu hóa có lớp cơ
tạo thành những van vòng tròn, được gọi là cơ thắt, giúp điều chỉnh sự đi
qua của thức ăn trong các ngăn của ống tiêu hóa.
1) Khoang miệng, hầu và thực quản:
a) Khoang miệng:
_ TĂ trong khoang miệng được TH cơ học và hóa học
*TH cơ học
TĂ  Khoang miệng cơ nhai TĂ cắt ra, nghiền nhỏ hđ đảo trộn của
lưỡi TĂ thấm nước bọt nuốt TĂ xuống hầu  dạ dày
•
Phản xạ nuốt
Miệng ngậm, lưỡi nâng, TĂ từ miệng  họng  nắp thanh quản đóng,
màng khẩu cái mềm nâng lên (ngăn TĂ lọt vào đường HH, lên khoang
mũi)  TĂ vào hầu  thực quản  dạ dày (thực quản co dãn)
•

Trung khu của phản xạ nuốt nằm ở hành não
* TH hóa học
Trong khoang miệng, enzim amilaza trong nước bọt thủy phân tinh bột
 đường mantozơ
•
Nước bọt
_ Là sản phẩm tiết của tuyến mang tai, tuyến dưới hàm và tuyến đưới
lưỡi
_ là dịch lỏng trong suốt, pH = 7
_ Có 98% là nước, 2% là chất vô cơ (Na+, K+, Ca2+, HCO3-, Cl-) và
các CHC (chất nhầy muxin  bôi trơn TĂ , lizôzim diệt khuẩn, amilaza
thủy phân tinh bột)
_ Trong vòng 24h có khỏang 1.5l nước bọt tiết ra
**Điều hòa tiết nước bọt
_ Nhờ cơ chế thần kinh thông qua thông qua phản xạ có đk và không đk
_ Trung khu: hành não
•
Cơ chế theo phản xạ k đk
•
Cơ chế theo phản xạ có đk ( xuất hiện khi nhìn, nghe thấy, ngửi thấy
mùi hương TĂ )
b) Hầu:
- Hầu hay vùng cổ họng, cửa mở vào hai đường: thực quản và khí
quản.
c) Thực quản:
- Là phần nối với dạ dày.
- Chứa cả cơ vân và cơ trơn:
+ Cơ vân ở phần đỉnh của thực quản và chủ động trong khi nuốt.
+ Toàn bộ phần còn lại là cơ trơn hoạt động theo nhu động.
Cùng với các phần khác của hệ tiêu hóa, hình thái của thực quản

sẽ phù hợp với chức năng của nó & thay đổi theo từng loài.
* VD: - Cá không có phổi nên thực quản của nó rất ngắn.
- Hươu cao cổ sẽ có thực quản rất dài.
2) Tiêu hóa ở dạ dày
- Dạ dày nằm ngay dưới cơ hoành, phía trên khoang bụng.
- Một ít dưỡng chất được hấp thu từ dạ dày vào dòng máu, nhưng dạ dày
chủ yếu dự trữ thức ăn và tiếp tục tiêu hóa.
- Dạ dày tiết dịch tiêu hóa được gọi là dịch vị và trộn dịch này với thức
ăn thông qua hoạt động nhào trộn.
- Hỗn hợp của TĂ ăn vào và dịch vị được gọi là nhũ trấp.
•
TH cơ học
Dạ dày co bóp được nhờ các lờp cơ trơn trên thành dạ dày ( lớp cơ dọc ở
ngoài, lớp cơ vòng ở giữa và lớp cơ xiên ở trong)
•
Cơ chế:
Sự co dãn của các lớp cơ trơn tạo thành các nhu động theo kiểu
làn sóng từ tâm vị Tăng dần môn vị (TĂ được vc cùng)  TĂ ở
dưới dạ dày  giữa dạ dày  đi lên
Khi TĂ ở dạng nhũ chấp ( TĂ đã được nhào trộn với dịch vị) 
chuyển xuống tá tràng theo từng đợt