Для чего служит пищеварительная система. Строение и функции пищеварительной системы человека
Одним из основных условий жизнедеятельности является поступление в организм питательных веществ, непрерывно расходуемых клетками в процессе метаболизма. Для организма источником этих веществ является пища. Система пищеварения обеспечивает расщепление питательных веществ до простых органических соединений (мономеров), которые поступают во внутреннюю среду организма и используются клетками и тканями в качестве пластического и энергетического материала. Кроме того, пищеварительная система обеспечивает поступление в организм необходимого количества воды и электролитов .
Пищеварительная система , или желудочно-кишечный тракт, представляет собой извитую трубку, которая начинается ротовым и заканчивается анальным отверстием. К ней относится также ряд органов, обеспечивающих секрецию пищеварительный соков (слюнные железы, печень, поджелудочная железа).
Пищеварение — это совокупность процессов, в ходе которых в желудочно-кишечном тракте происходит обработка пищи и расщепление содержащихся в ней белков, жиров, углеводов до мономеров и последующее всасывание мономеров во внутреннюю среду организма.
Рис. Система органов пищеварения человека
К пищеварительной системе относятся:
- полость рта с находящимися в ней органами и прилежащими большими слюнными железами;
- глотка;
- пищевод;
- желудок;
- тонкая и толстая кишка;
- поджелудочная железа.
Пищеварительная система состоит из пищеварительной трубки, длина которой у взрослого человека достигает 7-9 м, и ряда расположенных вне ее стенок крупных желез. Расстояние от рта до заднепроходного отверстия (по прямой линии) всего лишь 70-90 см. Большая разница в размерах связана с тем, что пищеварительная система образует множество изгибов и петель.
Ротовая полость, глотка и пищевод, расположенные в области головы человека, шеи и грудной полости, имеют относительно прямое направление. В ротовой полости пища поступает в глотку, где имеется перекрест пищеварительных и дыхательных путей. Затем идет пищевод, по которому смешанная со слюной пища поступает в желудок.
В брюшной полости расположен конечный отдел пищевода, желудок, тонкая, слепая, ободочная кишки, печень, поджелудочная железа, в области таза — прямая кишка. В желудке пищевая масса в течение нескольких часов подвергается воздействию желудочного сока, разжижается, активно перемешивается и переваривается. В топкой кишке пища при участии многих ферментов продолжает перевариваться, в результате чего образуются простые соединения, которые всасываются в кровь и в лимфу. В толстой кишке всасывается вода, и формируются каловые массы. Непереваренные и непригодные к всасыванию вещества удаляются наружу через задний проход.
Слюнные железы
Слизистая оболочка ротовой полости имеет многочисленные мелкие и крупные слюнные железы. К крупным железам относятся: три пары больших слюнных желез — околоушные, подчелюстные и подъязычные. Подчелюстные и подъязычные железы выделяют одновременно слизистую и водянистую слюну, они являются смешанными железами. Околоушные слюнные железы выделяют только слизистую слюну. Максимальное выделение, например, на лимонный сок может достигать 7-7,5 мл/мин. В слюне человека и большинства животных находятся ферменты амилаза и мальтаза, за счет которых происходит химическое изменение пищи уже в ротовой полости.
Фермент амилаза превращает крахмал пищи в дисахарид — мальтозу, а последняя под действием второго фермента — маль- тазы — превращается в две молекулы глюкозы. Хотя ферменты слюны обладают высокой активностью, полного расщепления крахмала в полости рта не происходит, так как пища находится во рту всего 15-18 с. Реакция слюны обычно слабощелочная или нейтральная.
Пищевод
Стенка пищевода трехслойная. Средний слой состоит из развитых поперечно-полосатых и гладких мышц, при сокращении которых пища проталкивается в желудок. Сокращение мускулатуры пищевода создает перистальтические волны, которые, возникая в верхней части пищевода, распространяются по всей длине. При этом последовательно сокращаются вначале мышцы верхней трети пищевода, а затем гладкие мышцы в нижних отделах. Когда пища проходит по пищеводу и растягивает его, происходит рефлекторное раскрытие входа в желудок.
Желудок расположен в левом подреберье, в подложечной области и представляет собой расширение пищеварительной трубки с хорошо развитыми мышечными стенками. В зависимости от фазы пищеварения его форма может меняться. Длина пустого желудка около 18-20 см, расстояние между стенками желудка (между большой и малой кривизной) 7-8 см. Умеренно наполненный желудок имеет длину 24-26 см, наибольшее расстояние между большой и малой кривизнами 10-12 см. Емкость желудка взрослого человека варьирует в зависимости от принятой пищи и жидкости от 1,5 до 4 л. Желудок во время акта глотания расслабляется и остается расслабленным на протяжении всего времени приема пищи. После приема пищи наступает состояние повышенного тонуса, необходимое для начала процесса механической переработки пищи: перетирания и перемешивания химуса. Этот процесс осуществляется за счет перистальтических волн, которые примерно 3 раза в минуту возникают в области пищеводного сфинктера и со скоростью 1 см/с распространяются в сторону выхода в 12-перстную кишку. В начале процесса пищеварения эти волны слабые, но по мере окончания пищеварения в желудке они возрастают как по интенсивности, так и по частоте. В результате небольшая порция химуса подгоняется к выходу из желудка.
Внутренняя поверхность желудка покрыта слизистой оболочкой, образующей большое количество складок. В ней располагаются железы, которые выделяют желудочный сок. Эти железы состоят из главных, добавочных и обкладочных клеток. Главные клетки вырабатывают ферменты желудочного сока, обкладочные — соляную кислоту, добавочные — мукоидный секрет. Пища постепенно пропитывается желудочным соком, перемешивается и измельчается при сокращении мышц желудка.
Желудочный сок — прозрачная бесцветная жидкость, имеющая кислую реакцию за счет присутствия в желудке соляной кислоты. Он содержит ферменты (протеазы), расщепляющие белки. Основной протеазой является пепсин, который выделяется клетками в неактивной форме — пепсиноген. Под влиянием соляной кислоты пепсиногеп превращается в пепсин, который расщепляет белки до полипептидов разной сложности. Другие протеазы оказывают специфическое действие на желатину и белок молока.
Под влиянием липазы жиры расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Желудочная липаза может действовать только на эмульгированные жиры. Из всех продуктов питания только молоко содержит эмульгированный жир, поэтому только он подвергается расщеплению в желудке.
В желудке продолжается начавшееся в полости рта расщепление крахмала под воздействием ферментов слюны. Они действуют в желудке до тех пор, пока пищевой комок не пропитается кислым желудочным соком, поскольку соляная кислота прекращает действие этих ферментов. У человека значительная часть крахмала расщепляется птиалином слюны именно в желудке.
В желудочном пищеварении важную роль играет соляная кислота, которая активизирует пепсиноген до пепсина; вызывает набухание белковых молекул, что способствует их ферментативному расщеплению, способствует створаживанию молока до казеина; обладает бактерицидным действием.
За сутки выделяется 2-2,5 л желудочного сока. Натощак секретизируется незначительное количество его, содержащего преимущественно слизь. После приема пищи секреция постепенно возрастает и держится на сравнительно высоком уровне 4-6 ч.
Состав и количество желудочного сока зависят от количества пищи. Наибольшее количество желудочного сока выделяется на белковую пищу, меньше — на углеводную, а еще меньше — на жирную. В норме желудочный сок имеет кислую реакцию (рН = = 1,5-1,8), что обусловлено соляной кислотой.
Тонкая кишка
Тонкая кишка человека начинается от привратника желудка и делится на 12-перстную, тощую и подвздошную кишки. Длина тонкого кишечника взрослого человека достигает 5-6 м. Наиболее короткая и широкая — 12-псрстная кишка (25,5- 30 см), тощая — 2-2,5 м, подвздошная — 2,5-3,5 м. Толщина тонкой кишки постоянно уменьшается, по ее ходу. Тонкая кишка образует петли, которые спереди прикрыты большим сальником, а сверху и с боков ограничены толстой кишкой. В тонкой кишке продолжаются химическая переработка пищи и всасывание продуктов ее расщепления. Происходит механическое перемешивание и продвижение пищи в направлении толстой кишки.
Стенка тонкой кишки имеет типичное для желудочно-кишечного тракта строение: слизистая оболочка, подслизистый слой, в котором располагаются скопления лимфоидной ткани, железы, нервы, кровеносные и лимфатические сосуды, мышечная оболочка, и серозная оболочка.
Мышечная оболочка состоит из двух слоев — внутреннего кругового и наружного — продольного, разделенных прослойкой рыхлой соединительной ткани, в которой расположены нервные сплетения, кровеносные и лимфатические сосуды. За счет этих мышечных слоев происходит перемешивание и продвижение кишечного содержимого по направлению к выходу.
Гладкая, увлажненная серозная оболочка облегчает скольжение внутренностей друг относительно друга.
Железы выполняют секреторную функцию. В результате сложных синтетических процессов они вырабатывают слизь, защищающую слизистую оболочку от травм и действия секретируемых ферментов, а также различные биологически активные вещества и в первую очередь ферменты, необходимые для пищеварения.
Слизистая оболочка тонкой кишки образует многочисленные круговые складки, благодаря чему увеличивается всасывательная поверхность слизистой оболочки. Размер и количество складок уменьшается по направлению к толстой кишке. Поверхность слизистой оболочки усеяна кишечными ворсинками и криптами (углублениями). Ворсинки (4-5 млн) длиной 0,5-1,5 мм осуществляют пристеночное пищеварение и всасывание. Ворсинки являются выростами слизистой оболочки.
В обеспечении начального этапа пищеварения большая роль принадлежит процессам, происходящим в 12-перстной кишке. Натощак ее содержимое имеет слабощелочную реакцию (рН = = 7,2-8,0). При переходе в кишку порций кислого содержимого желудка реакция содержимого 12-перстной кишки становится кислой, но затем за счет поступающих в кишку щелочных секретов поджелудочной железы, тонкой кишки и желчи становится нейтральной. В нейтральной среде прекращают действие желудочные ферменты.
У человека рН содержимого 12-перстной кишки колеблется в пределах 4-8,5. Чем выше его кислотность, тем больше выделяется сока поджелудочной железы, желчи и кишечного секрета, замедляется эвакуация содержимого желудка в 12-перстную кишку и ее содержимого в тощую кишку. По мере продвижения по 12-перст- ной кишке пищевое содержимое смешивается с поступающими в кишку секретами, ферменты которых уже в 12-перстной кишке осуществляют гидролиз питательных веществ.
Сок поджелудочной железы поступает в 12-перстную кишку не постоянно, а только во время приема пищи и в течение некоторого времени после этого. Количество сока, его ферментативный состав и длительность выделения зависят от качества поступившей пищи. Наибольшее количество поджелудочного сока выделяется на мясо, меньше всего на жир. За сутки выделяется 1,5-2,5 л сока со средней скоростью 4,7 мл/мин.
В просвет 12-перстной кишки открывается проток желчного пузыря. Выделение желчи происходит через 5-10 мин после приема пищи. Под влиянием желчи активизируются все ферменты кишечного сока. Желчь усиливает двигательную активность кишечника, способствуя перемешиванию и передвижению пищи. В 12-перстной кишке происходит переваривание 53-63% углеводов и белков, жиры перевариваются в меньшем количестве. В следующем отделе пищеварительного тракта — тонкой кишке — продолжается дальнейшее переваривание, но уже в меньшей степени, чем в 12-перстной кишке. В основном здесь идет процесс всасывания. Окончательное расщепление питательных веществ происходит на поверхности тонкой кишки, т.е. на той же поверхности, где происходит всасывание. Такое расщепление питательных веществ называется пристеночным или контактным пищеварением, в отличие от полостного пищеварения, происходящего в полости пищеварительного канала.
В тонком кишечнике происходит наиболее интенсивное всасывание через 1-2 ч после приема пищи. Усвоение моносахаридов, алкоголя, воды и минеральных солей происходит не только в тонком кишечнике, но и в желудке, хотя в значительно меньшей степени, чем в тонком кишечнике.
Толстая кишка
Толстая кишка является конечной частью пищеварительного тракта человека и состоит из нескольких отделов. Ее началом считается слепая кишка, на границе которой с восходящим отделом в толстую кишку впадает тонкая кишка.
Толстая кишка подразделяется на слепую с червеобразным отростком, восходящую ободочную, поперечную ободочную, нисходящую ободочную, сигмовидную ободочную и прямую. Длина ее колеблется от 1,5-2 м, ширина достигает 7 см, затем толстая кишка постепенно уменьшается до 4 см у нисходящей ободочной кишки.
Содержимое тонкой кишки проходит в толстую через узкое щелевидное отверстие, расположенное почти горизонтально. В месте впадения тонкой кишки в толстую имеется сложное анатомическое устройство — клапан, снабженный мышечным круговым сфинктером и двумя «губами». Этот клапан, замыкающий отверстие, имеет вид воронки, обращенный своей узкой частью в просвет слепой кишки. Клапан периодически открывается, пропуская содержимое небольшими порциями в толстую кишку. При повышении давления в слепой кишке (при перемешивании и продвижении пищи) «губы» клапана смыкаются, и доступ из тонкой кишки в толстую прекращается. Тем самым клапан препятствует обратному затеканию содержимого толстой кишки в тонкую. Длина и шири- па слепой кишки примерно равны (7-8 см). От нижней стенки слепой кишки отходит червеобразный отросток (аппендикс). Его лимфоидная ткань — структура иммунной системы. Слепая кишка непосредственно переходит в восходящую ободочную кишку, затем поперечную ободочную, нисходящую ободочную, сигмовидную и прямую, которая заканчивается задним проходом (анусом). Длина прямой кишки 14,5-18,7 см. Спереди прямая кишка своей стенкой прилежит у мужчин к семенным пузырькам, семявыно- сяшим протокам и лежащему между ними участку дна мочевого пузыря, еще ниже — к предстательной железе, у женщин прямая кишка спереди граничит с задней стенкой влагалища на всем его протяжении.
Весь процесс пищеварения у взрослого человека длится 1 -3 суток, из них наибольшее время приходится на пребывание остатков пищи в толстой кишке. Ее моторика обеспечивает резервуарную функцию — накопление содержимого, всасывание из него ряда веществ, в основном воды, продвижение его, формирование каловых масс и их удаление (дефекацию).
У здорового человека пищевая масса через 3-3,5 ч после приема начинает поступать в толстую кишку, которая заполняется в течение 24 ч и полностью опорожняется за 48-72 ч.
В толстом кишечнике всасываются глюкоза, витамины, аминокислоты, вырабатываемые бактериями кишечной полости, до 95% воды и электролиты.
Содержимое слепой кишки совершает небольшие и длительные перемещения то в одну, то в другую сторону за счет медленных сокращений кишки. Для толстой кишки характерны сокращения нескольких типов: малые и большие маятникообразные, перистальтические и антиперистальтические, пропульсивные. Первые четыре типа сокращений обеспечивают перемешивание содержимого кишки и повышение давления в ее полости, что способствует сгущению содержимого путем всасывания воды. Сильные пропульсивные сокращения возникают 3-4 раза в сутки и продвигают кишечное содержимое к сигмовидной кишке. Волнообразные сокращения сигмовидной ободочной кишки перемешают каловые массы в прямую кишку, растяжение которой вызывает нервные импульсы, которые передаются по нервам в центр дефекации в спинной мозг. Оттуда импульсы направляются к сфинктеру заднепроходного отверстия. Сфинктер расслабляется и сокращается произвольно. Центр дефекации у детей первых лет жизни не контролируется корой головного мозга.
Микрофлора в пищеварительном тракте и ее функцияТолстая кишка обильно заселена микрофлорой. Макроорганизм и его микрофлора составляют единую динамическую систему. Динамичность эндоэкологического микробного биоценоза пищеварительного тракта определяется количеством поступивших в него микроорганизмов (у человека за сутки перорально поступает около 1 млрд микробов), интенсивностью их размножения и гибели в пищеварительном тракте и выведения из него микробов в составе кала (у человека в норме выделяется за сутки 10 12 -10 14 микроорганизмов).
Каждый из отделов пищеварительного тракта имеет характерные для него количество и набор микроорганизмов. Их число в полости рта, несмотря на бактерицидные свойства слюны, велико (I0 7 -10 8 на 1 мл ротовой жидкости). Содержимое желудка здорового человека натощак благодаря бактерицидным свойствам поджелудочного сока часто бывает стерильным. В содержимом толстой кишки число бактерий максимально, и в 1 г кала здорового человека содержится 10 млрд и более микроорганизмов.
Состав и количество микроорганизмов в пищеварительном тракте зависит от эндогенных и экзогенных факторов. К первым относится влияние слизистой оболочки пищеварительного канала, его секретов, моторики и самих микроорганизмов. Ко вторым — характер питания, факторы внешней среды, прием антибактериальных препаратов. Экзогенные факторы влияют непосредственно и опосредованно через эндогенные факторы. Например, прием той или иной пищи изменяет секреторную и моторную деятельность пищеварительного тракта, что формирует его микрофлору.
Нормальная микрофлора — эубиоз — выполняет ряд важнейших для макроорганизма функций. Исключительно важной является ее участие в формировании иммунобиологической реактивности организма. Эубиоз предохраняет макрооргапизм от внедрения и размножения в нем патогенных микроорганизмов. Нарушение нормальной микрофлоры при заболевании или в результате длительного введения антибактериальных препаратов нередко влечет за собой осложнения, вызываемые бурным размножением в кишечнике дрожжей, стафилококка, протея и других микроорганизмов.
Кишечная микрофлора синтезирует витамины К и группы В, которые частично покрывают потребность организма в них. Микрофлора синтезирует и другие вещества, важные для организма.
Ферменты бактерий расщепляют непереваренные в тонкой кишке целлюлозу, гемицеллюлозу и пектины, и образовавшиеся продукты всасываются из кишечника и включаются в обмен веществ организма.
Таким образом, нормальная микрофлора кишечника не только участвует в конечном звене пищеварительных процессов и несет защитную функцию, но из пищевых волокон (неусвояемый организмом растительный материал — целлюлоза, пектин и т.д.) производит целый ряд важных витаминов, аминокислот, ферментов, гормонов и других питательных веществ.
Некоторые авторы выделяют теплообразующую, энергообразующую и стимулирующую функции толстого кишечника. В частности, Г.П. Малахов отмечает, что микроорганизмы, обитающие в толстом кишечнике, при своем развитии выделяют энергию в виде теплоты, которая греет венозную кровь и прилежащие внутренние органы. А образуется в кишечнике в течение суток, по разным данным, от 10-20 млрд до 17 трлн микробов.
Как все живые существа, микробы имеют вокруг себя свечение — биоплазму, которая заряжает воду и электролиты, всасывающиеся в толстом кишечнике. Известно, что электролиты являются одними из лучших аккумуляторов и переносчиков энергии. Эти энергонасыщенные электролиты вместе с током крови и лимфы разносятся по всему организму и отдают свой высокий потенциал энергии всем клеточкам тела.
Наш организм имеет особые системы, которые стимулируются разнообразными воздействиями внешней среды. Посредством механического раздражения подошвы стопы стимулируются все жизненно важные органы; посредством звуковых колебаний стимулируются особые зоны на ушной раковине, связанные со всем организмом, световые раздражения через радужную оболочку глаза также стимулируют весь организм и по радужной оболочке ведется диагностика, и на коже находятся определенные участки, которые связаны с внутренними органами, так называемые зоны Захарьина-Геза.
Толстый кишечник имеет особую систему, посредством которой стимулирует весь организм. Каждый участок толстого кишечника стимулирует отдельный орган. Когда дивертикул кишки заполняется пищевой кашицей, в нем бурно начинают размножаться микроорганизмы, выделяя энергию в виде биоплазмы, которая воздействует стимулирующе на этот участок, а через него на орган, связанный с этим участком. Если этот участок забит каловыми камнями, то стимуляции нет, и начинается потихоньку угасание функции данного органа, затем развитие специфической патологии. Особенно часто каловые отложения образуются в местах сгибов толстого кишечника, где продвижение каловых масс замедляется (место перехода тонкого кишечника в толстый, восходящий изгиб, нисходящий изгиб, изгиб сигмовидной ободочной кишки). Место перехода тонкого кишечника в толстый стимулирует слизистую носоглотки; восходящий изгиб — щитовидную железу, печень, почки, желчный пузырь; нисходящий — бронхи, селезенку, поджелудочную железу, изгибы сигмовидной кишки — яичники, мочевой пузырь, половые органы.
Для чего нужна пищеварительная система? Клетки любого живого существа для своего существования требуют энергии, питательных и пластических веществ, минерального комплекса. Организм умеет вырабатывать почти все, что нужно, но нуждается в «сырьевой базе».
Поставкой продуктов и занимается пищеварительная система. Для этого в ней строго разграничены уровни. Каждый имеет «стандарты» переработки, которые должны выполняться, чтобы не вызвать сбой всей системы. Это может привести к заболеванию.
Природа позаботилась о правильном строении пищеварительной системы человека, где каждый орган несет свою необходимую функцию и дополняет общую картину.
Функции пищеварительной системы человека
- прием пищи;
- применение механической и химической переработки;
- сохранение для организма всех полезных веществ;
- выделение ненужных остатков.
- полость рта;
- глотка;
- пищевод;
- желудок;
- печень;
- поджелудочная железа;
- тонкая и толстая кишки.
Органы системы пищеварения человека
- В полости рта
Зубы измельчают пищу, с помощью языка смешивают ее со слюной. Слюна вырабатывается малыми (находятся в толще слизистой оболочки возле зубов) и большими (околоушная, подчелюстная и подъязычная) железами.
- В глотке
Глотка - представляет собой воронку с трубкой 12-15 см, подвешена к основанию черепа, служит не только для передачи пищевого комка, но и воздуха.
- В пищеводе
- В двенадцатиперстной кишке
В самом начале тонкой кишки расположена двенадцатиперстная кишка. В нее поступает секрет поджелудочной железы, желчь из печени для дальнейшего процесса пищеварения.
- В тонком кишечнике
Вся тонкая кишка имеет длину 2,2- 4,5 м, диаметр 4,7 мм. У мужчин она немного длиннее, чем у женщин. Слизистая тонкой кишки тоже выделяет свой секрет для окончательной обработки пищевых веществ. Здесь расщепление доходит до степени белковых молекул и отдельных химических веществ. Через стенку тонкого кишечника нужные организму вещества всасываются в кровяное русло.
- В толстом кишечнике
В толстой кишке заканчивается переваривание пищи. Она начинается в грудной клетке, переходит в полость живота и опускается в малый таз. Ее длина 1-1,7 м, просвет 4 - 8 см. Заканчивается анусом - наружным отверстием для выделения отработанных шлаков.
Особое место в строении пищеварительной системы занимают печень с желчным пузырем и поджелудочная железа.
- Печень
Печень - имеет массу 1,5 кг. Это «фабрика» по переработке всех поступающих токсинов, ядов, построению белка, некоторых гормонов, клеток крови, осуществляет обмен веществ, склад запасов энергии в виде гликогена.
- Желчный пузырь
Желчный пузырь похож на грушу. Его вместимость 40-60 мл, скапливает, вырабатываемую печеночными клетками, желчь и передает ее в двенадцатиперстную кишку. Расположен перед правой долей печени.
- Поджелудочная железа
Поджелудочная железа - участвует не только в процессе пищеварения с помощью своего сока, но и содержит специальные клетки, вырабатывающие гормон инсулин. Инсулин необходим для расщепления глюкозы и получения энергии. Ее длина у взрослого человека до 18 см, ширина 3-9 см, толщина 20-30 мм.
Вспомните свои ощущения после плотного обеда: совсем нет сил и хочется скорее прилечь. Но куда уходит энергия? Ведь всё, что вы делали, это сидели и ели… Причина - в работе пищеварительного тракта. После каждого приёма пищи дел у него хоть отбавляй, но мы условно выделили три этапа.
Этап 1
Вам хорошо известно, что рот - это место, куда вы кладёте пищу, когда едите. Но вас наверняка удивит, что он важная составляющая пищеварительной системы, а пережёвывание является началом процесса пищеварения. Здесь основная задача - размельчить пищу. Зачем? Всё просто: нутриенты, содержащиеся в продуктах, сперва нужно высвободить - только так они смогут усвоиться (ведь мы для того и едим, чтобы восполнить запас питательных веществ для нормальной работы организма). Когда вы жуёте, то задействуете не только челюсть и зубы. Вкусовые рецепторы определяют состав пищи, «распознавая» белки, жиры, углеводы, и организм вырабатывает нужные ферменты, чтобы расщепить эти вещества. Не «бездействует» и слюна: она содержит амилазу - фермент, запускающий расщепление сложных углеводов сразу после того, как они попали к вам в рот. Вспомните, что вы чувствуете при виде и/или запахе аппетитного пирога. Начинают течь слюнки? Дело в том, что органы чувств (глаза, нос), «заметив» вкусненькое, отправляют в мозг соответствующий сигнал - в результате во рту вырабатывается слюна. Другой фермент слюнной жидкости - липаза - помогает в расщеплении жиров, хотя сам процесс происходит в желудке. Когда еда пережёвана, вы готовы глотать. Язык проталкивает пищу в глотку и далее она попадает в пищевод, а слюна способствует тому, чтобы всё прошло гладко.
Этап 2
После того как пища попала в желудочную полость, за дело берутся клетки . Они вырабатывают пищеварительный (желудочный) сок. Защита от микробов и болезнетворных бактерий, разложение сложных элементов на простые, поддержание необходимого уровня кислотности - лишь малая часть его заслуг. Так, пепсин - один из ферментов желудочного сока - запускает расщепление белков. Вы наверняка зададитесь вопросом: «если пепсин расщепляет белок, например мясо, почему же он не «расщепит» саму оболочку желудка?». Секрет в том, что во время выделения этот фермент неактивен (и даже имеет другое название - пепсиноген ), а следовательно, не может повредить клетки, которые его производят. Активным он становится только при попадании в полость желудка, защищённую слоем слизи. А в составе слизистой жидкости - преимущественно жиры, которые пепсин расщепить неспособен.
Этап 3
Итак, пища переварена желудком и его ферменты приступили к расщеплению белков. Пищевая кашица перемещается в верхний отдел кишечника через пилорический клапан . Этим термином называют специальную круговую мышцу. Она выполняет функцию дверцы: клапан открывается и закрывается (спасибо мышечным сокращениям!), позволяя содержимому желудка маленькими порциями поступать в тонкий кишечник. Кстати, последний несмотря на свою «худобу» достигает трёх метров в длину! В тонком кишечнике пища смешивается с панкреатическим соком и желчью. Сок вырабатывается печенью и поджелудочной железой и служит верным средством в расщеплении жиров и углеводов. Эффективность процесса повышает уровень желчи, которую производит желчный пузырь. Жиры и углеводы разложены, осталось до конца расщепить белки. Специально для этого в панкреатическом соке и слизистой кишечника имеется ещё несколько важных ферментов - трипсин, химотрипсин, аминопептидазы . Они расщепляют пептиды (короткие цепи аминокислот) до усвояемых соединений, но завершается процесс лишь в толстом кишечнике. Когда простейшие формы - аминокислоты (из белков), глюкоза (из углеводов), жирные кислоты и глицерин (из жиров) - получены, организм готов их усвоить.
Лусинэ Ванян
гастроэнтеролог сети медицинских клиник «Семейная»- Время переваривания пищи зависит от нескольких факторов: вашего пола, возраста, а также индивидуальных особенностей пищеварительного тракта. После того как вы подкрепились, еда проходит через желудок и тонкий кишечник за 6-8 часов. Затем она попадает в толстый кишечник для дальнейшего переваривания, извлечения воды и синтеза витаминов (в частности группы В и K). Наконец, происходит формирование и выведение остатков непереваренной пищи (фекалий) через прямую кишку. Нельзя забывать, что пищеварительная система - это прежде всего система, где каждое последующее звено напрямую зависит от предыдущего. Вот почему для её нормальной работы так важно, чтобы все этапы проходили без сбоев.
В среднем общее время пищеварения - с момента поглощения порции пищи до выхода стула - составляет 53 часа. При этом прохождение пищевой массы через толстый кишечник у мужчин занимает 34 часа, а у женщин - 47 часов. Что касается детей, то у них процесс переваривания пищи идёт значительно быстрее - его общее время сводится к 33 часам. Проблемы с пищеварением и, как следствие, развитие заболеваний желудочно-кишечного тракта обычно возникают у тех, кто неправильно питается (например, потребляет высокобелковую пищу с недостаточным количеством клетчатки), имеет дефицит физической активности и часто испытывает стресс.
Пищеварительная система человека - это сложная система органов, отвечающая за расщепление и освоение питательных веществ, поступающих вместе с пищей. Комплекс органов пищеварения включает: ротовую полость, пищевод, желудок, тонкую кишку, толстую кишку, прямую кишку. Кроме того, в состав пищеварительной системы входят также печень, желчный пузырь и желчные протоки, поджелудочная железа. Топографически органы пищеварения включают головную, шейную, грудную, брюшную и тазовую части органов пищеварения.
Под пищеварительным тактом (пищеварительной трубкой) понимают часть пищеварительного аппарата, имеющего трубчатое строение: пищевод, желудок, тонкая и толстая кишки. Еда поступает в пищеварительную систему через полость рта, которая является начальным органом пищеварения. Органы пищеварения имеют длину 12 метров и работают в двух фазах. Механическая фаза происходит в основном в ротовой полости и состоит из размельчения съедаемой пищи на частицы, настолько маленькие, чтобы их можно было проглотить. Химическая фаза представляет собой превращение пищи в вещества, усваиваемые организмом, что достигается воздействием разных соков, выделяемых пищеварительными железами. Конечный орган пищеварительной системы - это задний проход (анус).
Рот является входным отверстием для пищи и началом пищеварительной системы. Полость рта выстлана слизистой оболочкой. В нее открываются протоки слюнных желез. Слюнные железы - эти три пары желез выделяют слюну, которая смачивает и начинает химическую обработку пищи. На дне ротовой полости располагается язык и зубы, пережевывающие пищу. С помощью языка человек ощущает вкус и перемешивает пищу. Возможность ощущать вкус позволяет различать сладкое, кислое, соленое и горькое; обоняние позволяет различать множество запахов. Вкус воспринимается вкусовыми окончаниями, расположенными на поверхности языка; запах - обонятельными рецепторами, которые находятся в верхней части слизистой оболочки носа.
Рот переходит в глотку. Глотание начинается произвольно, а продолжается автоматически. Во время глотания, надгортанник закрывает вход в гортань, и пища не попадает в дыхательные пути. Надгортанник - хрящ, расположенный между гортанью и глоткой. Глотку с желудком соединяет пищевод - мышечная трубка, выстланная слизистой оболочкой. Пища движется по пищеводу благодаря мышечным сокращениям и расслаблениям - так называемой перистальтике и попадает в желудок, проходя через кольцевидный мышечный сфинктер, который открывается и закрывается. Сфинктер не дает пище попасть обратно в пищевод.
Желудок - орган, расположенный в брюшной полости. Он получает пищу уже смоченную слюной и пережеванную, смешивает ее с желудочным соком и проталкивает через привратник в 12-перстную кишку. Клетки, выстилающие желудок, вырабатывают три важных вещества: слизь, соляную кислоту и пепсиноген - предшественник фермента пепсина. Слизь обволакивает клетки слизистой оболочки желудка. Соляная кислота образует в желудке кислую среду, которая необходима для трансформации пепсиногена в пепсин - фермент, который расщепляет белки. Высокая кислотность желудка является хорошим барьером для инфекции, так как уничтожает большинство бактерий.
Из желудка пища попадает в начальную часть тонкой кишки - двенадцатиперстную кишку - через пилорический сфинктер порциями, которые тонкая кишка может переварить. Двенадцатиперстная кишка получает панкреатические ферменты из поджелудочной железы и желчь из печени. Эти секреты поступают в двенадцатиперстную кишку через отверстие, которое находится в центре возвышения - большого дуоденального соска. Слизистая оболочка двенадцатиперстной кишки на большем протяжении имеет складки с маленькими отростками - ворсинками. На ворсинках имеются микроворсинки. Такое строение обеспечивает лучшее всасывание питательных веществ. Остальная часть тонкой кишки расположена ниже двенадцатиперстной и состоит из тощей и подвздошной кишок. Здесь в основном происходит всасывание жиров и других питательных веществ. В общем, тонкая кишка - часть пищеварительного тракта длиной от 4 до 7 метров, куда поступают поджелудочный и желудочный соки, желчь, и где всасываются питательные вещества. Консистенция кишечного содержимого постепенно меняется по мере того, как пищевая масса проходит через тонкую кишку.
Печень - жизненно важный орган для организма. Она накапливает гликоген, являющийся резервом энергии, и выделяет желчь, необходимую для переваривания жиров. Желчь выделяется из печени через правый и левый печеночные протоки, которые соединяются, образуя общий печеночный проток. Между приемами пищи вырабатываемая печенью желчь накапливается и концентрируется в желчном пузыре.
Желчный пузырь - орган, расположенный в нижней части печени. Пища, поступая в двенадцатиперстную кишку, влечет за собой гормональные и нервные сигналы, которые заставляют желчный пузырь сокращаться. В результате желчь выделяется в двенадцатиперстную кишку и смешивается с ее содержимым.
Толстая кишка - последняя часть пищеварительного тракта. Она состоит из слепой кишки, ободочной кишки и прямой кишки, где абсорбируется вода из пищи и образуется кал из непереваренных продуктов. В толстой кишке обитает множество бактерий, которые расщепляют некоторые вещества, помогая организму в усвоении пищи, и вырабатывают необходимые элементы, например витамин К.
Прямая кишка - последнее звено толстой кишки и пищеварительного тракта, которое связывает ободочную кишку с внешней средой. Она начинается сразу за сигмовидной кишкой и включает задний проход. В норме прямая кишка пуста, поскольку кал накапливается выше, в нисходящей толстой кишке. Постепенно нисходящая толстая кишка заполняется, и кал проходит в прямую кишку, вызывая позыв на дефекацию. Задний проход - это отверстие в конце пищеварительного тракта, через которое кал удаляется из организма.
У здорового человека все органы пищеварения функционируют очень слаженно, благодаря тонкому регулированию со стороны нервной системы и ряду гормональных веществ, которые, образуются в самой пищеварительной системе.
Процесс механической обработки пищи в пищеварительном канале и химическое расщепление ферментами питательных веществ на более простые составные части, усваиваемые организмом.
Для обеспечения физической и умственной работы, роста и развития, покрытия энергетических затрат, происходящих при осуществлении физиологических функций, помимо непрерывного поступления кислорода, организму необходимы самые разнообразные химические вещества. Их организм получает с пищей, основу которой составляют продукты растительного, животного и минерального происхождения. Потребляемые человеком продукты содержат питательные вещества: белки, жиры и углеводы, богатые, энергией, выделяющейся при их расщеплении в организме. Потребность организма в питательных веществах определяется интенсивностью происходящих в нем энергетических процессов.
| Таблица 12.2. Пищеварительные соки и их характеристика | |||
| Пищеварительный сок | Фермент | Субстрат | Продукт расщепления |
| Слюна | Амилаза | Крахмал | Мальтоза |
| Желудочный сок | Пепсин (оген) | Белки | Полипептиды |
| Липаза | Жиры эмульгированные | Жирные кислоты, глицерин | |
| Поджелудочный сок | Трипсин (оген) | Белки | Полипептиды и аминокислоты |
| Химотрипсин (оген) | Белки | Полипептиды и аминокислоты | |
| Липаза | Жиры | Жирные кислоты, глицерин | |
| Амилаза | Крахмал | Мальтоза | |
| Желчь | - | Жиры | Капли жира |
| Кишечный сок | Энтерокиназа | Трипсиноген | Трипсин |
| Другие ферменты | Действуют на все составные части пищи | ||
| Дипептидазы | Дипептиды | Аминокислоты | |
В качестве строительного материала используются преимущественно белки, содержащие необходимые аминокислоты. Из них организм синтезирует собственные, свойственные только ему белки. При их недостаточном количестве в пище у человека развиваются различные патологические состояния. Белки не могут быть заменены другими питательными веществами, в то время как жиры и углеводы в определенных пределах способны заменять друг друга. Следовательно, пища человека должна содержать определенное минимальное количество каждого питательного вещества. При составлении пищевого рациона (состав и количество продуктов) необходимо учитывать не только их энергетическую ценность, но и качественный состав. Пища человека должна обязательно включать продукты как растительного, так и животного происхождения.
Многие химические вещества, содержащиеся в пище, в том виде, в каком они поступают в организм, усваиваться не могут. Необходима их тщательная механическая и химическая переработка. Механическая обработка заключается в измельчении, перемешивании и протирании пищи до состояния кашицы. Химическая обработка осуществляется ферментами, которые выделяются пищеварительными железами. При этом сложные органические вещества расщепляются на более простые и усваиваются организмом. Происходящие в организме сложные процессы механического измельчения и химического расщепления пищевых продуктов называются пищеварением.
Пищеварительные ферменты действуют только в определенной химической среде: одни - в кислой (пепсин), другие - в щелочной (трипсин), третьи - в нейтральной (амилаза слюны). Максимальная активность ферментов наблюдается при температуре 37 - 40 °С. При более высокой температуре большинство ферментов разрушается, при низкой подавляется их активность. Пищеварительные ферменты строго специфичны: каждый из них действует только на вещество определенного химического состава. В пищеварении участвуют три основные группы ферментов (табл. 12.2): протеолитические (протеазы), расщепляющие белки, липолитические (липазы), расщепляющие жиры, и гликолитические (карбогидразы), расщепляющие углеводы.
Различают три типа пищеварения:
- внеклеточное (полостное) - совершается в полости желудочно-кишечного тракта.
- мембранное (пристеночное) - происходит на границе вне- и внутриклеточной среды, осуществляется ферментами, связанными
с мембраной клеток;
Внеклеточное и мембранное пищеварение характерно для высших животных. Внеклеточное пищеварение начинает переваривание питательных веществ, мембранное обеспечивает промежуточные и завершающие стадии этого процесса.
- внутриклеточное - встречается у простейших организмов.
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ
В пищеварительной системе различают пищеварительный канал и сообщающиеся с ним выводными протоками пищеварительные железы: слюнные, желудочные, кишечные, поджелудочную и печень, расположенные вне пищеварительного канала и сообщающиеся с ним своими протоками. Все пищеварительные железы относятся к железам внешней секреции (железы внутренней секреции выделяют свой секрет в кровь). За сутки у взрослого человека образуется до 8 л пищеварительного сока.
Пищеварительный канал у человека имеет длину около 8-10 м и подразделяется на следующие отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, прямую кишку, анус (рис. 1.). Каждый отдел имеет свои характерные особенности строения и специализирован на выполнении определенной фазы пищеварения.
Стенка пищеварительного канала на большей части своего протяжения состоит из трех слоев:
- наружного
[показать]
Наружный слой - серозная оболочка - образован соединительной тканью и брыжейкой, которые отделяют пищеварительный канал от внутренних органов.
- среднего
[показать]
Средний слой - мышечная оболочка - в верхнем отделе (полость рта, глотка, верхняя часть пищевода) представлен поперечнополосатой, а в остальных отделах - гладкомышечной тканью. Гладкие мышцы расположены в два слоя: наружный - продольный, внутренний - круговой.
Благодаря сокращению этих мышц совершается продвижение пищи по пищеварительному каналу и перемешивание веществ с пищеварительными соками.
В мышечном слое находятся нервные сплетения, состоящие из скоплений нервных клеток. Они регулируют сокращение гладких мышц и секрецию пищеварительных желез.
- внутреннего
[показать]
Внутренний слой состоит из слизистого и подслизистого слоев, имеющих обильное крове- и лимфоснабжение. Наружный слой слизистой оболочки представлен эпителием, клетки которого выделяют слизь, облегчающую продвижение содержимого по пищеварительному каналу.
Кроме того, в слизистом слое пищеварительного канала диффузно расположены эндокринные клетки, вырабатывающие гормоны, которые принимают участие в регуляции двигательной и секреторной деятельности пищеварительной системы, а также в нем много лимфатических узелков, выполняющих защитную функцию. В них обезвреживаются (частично) болезнетворные микроорганизмы, попадающие в организм с пищей.
Подслизистый слой имеет многочисленные мелкие железы, выделяющие пищеварительные соки.
Пищеварение в полости рта. Ротовая полость ограничена сверху твердым и мягким небом, снизу - челюстно-подъязычной мышцей (диафрагмой рта), по бокам - щеками. Ротовое отверстие ограничено губами. У взрослого человека в ротовой полости имеется 32 зуба: по 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зуба на каждой челюсти. Зубы состоят из особого вещества дентина, являющегося видоизмененной костной тканью. Снаружи они покрыты эмалью. Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды. Зубы предназначены для измельчения пищи, они играют определенную роль в образовании звуков.
Полость рта выстлана слизистой оболочкой. В нее открываются протоки трех пар слюнных желез - околоушных, подъязычных и подчелюстных. В ротовой полости находится язык, представляющий собой мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой, на которой находятся небольшие многочисленные сосочки, содержащие вкусовые рецепторы. На кончике языка имеются рецепторы, воспринимающие сладкий вкус, на корне языка - горький, на боковых поверхностях - кислый и соленый. С помощью языка пища перемешивается во время пережевывания и проталкивается при глотании. Язык является органом речи человека.
Область перехода ротовой полости в глотку обозначается как зев. По бокам его находятся скопления лимфоидной ткани - миндалины. Содержащиеся в них лимфоциты выполняют защитную роль в борьбе с микроорганизмами. Глотка представляет собой мышечную трубку, в которой различают носовую, ротовую и гортанную части. Две последние связывают ротовую полость с пищеводом. Длина пищевода около 25 см. Его слизистая образует продольные складки, облегчающие проведение жидкости. В пищеводе никаких изменений пищи не происходит.
Пищеварение в желудке . Желудок - самый расширенный отдел пищеварительного канала, имеющий форму перевернутого химического сосуда - реторты. Он расположен в брюшной полости. Начальная часть желудка, соединенная с пищеводом, называется кардиальной, расположенная слева от пищевода и приподнятая вверх от места их соединения, обозначается как дно желудка, а нисходящая средняя - как тело. Плавно суживаясь, желудок переходит в тонкий кишечник. Этот выходной отдел желудка называется пилорическим. Боковые края желудка изогнуты. Левый выпуклый край называется большой кривизной, а правый вогнутый - малой кривизной желудка. Вместимость желудка у взрослого человека составляет около 2 л.
Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения мышц его стенок. В местах перехода пищевода в желудок и желудка в кишечник имеются сфинктеры (сжиматели), регулирующие продвижение пищи. Слизистая оболочка желудка образует продольные складки, значительно увеличивающие ее поверхность. В толще слизистой оболочки содержится большое количество трубчатых желез, вырабатывающих желудочный сок. Железы состоят из секреторных клеток нескольких типов: главных, вырабатывающих фермент пепсин, обкладочных - соляную кислоту, слизистых - слизь и эндокринных - гормоны.
Пищеварение в кишечнике . Тонкий кишечник - самая длинная часть пищеварительного канала, длиною 5-6 м у взрослого человека. В нем выделяют двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишки. Двенадцатиперстная кишка имеет форму подковы и является самым коротким отделом тонкого кишечника (около 30 см). В полость двенадцатиперстной кишки открываются выводные протоки печени и поджелудочной железы.
Граница между тощей и подвздошной кишками очерчена нечетко. Эти отделы кишечника образуют многочисленные изгибы - петли кишок и на всем протяжении подвешены брыжейкой к задней брюшной стенке. Слизистая оболочка тонкого кишечника образует круговые складки, поверхность ее покрыта ворсинками, представляющими собой специализированный аппарат всасывания. Внутри ворсинки проходят артерия, вена, лимфатический сосуд.
Поверхность каждой ворсинки покрыта однослойным цилиндрическим эпителием. Каждая эпителиальная клетка ворсинки имеет выросты апикальной мембраны - микроворсинки (3-4 тыс.). Круговые складки, ворсинки и микроворсинки увеличивают поверхность слизистой кишечника (рис. 2). Эти структуры способствуют заключительным этапам пищеварения и всасыванию продуктов переваривания.
Между ворсинками слизистая оболочка тонкого кишечника пронизана огромным количеством устьев трубчатых желез, секретирующих кишечный сок и ряд гормонов, обеспечивающих различные функции пищеварительной системы.
Поджелудочная железа имеет продолговатую форму и находится на задней стенке брюшной полости под желудком. В железе различают три отдела: головку, тело и хвост. Головка железы окружена двенадцатиперстной кишкой, хвостовая ее часть прилегает к селезенке. Через толщу всей железы проходит ее главный проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Поджелудочная железа содержит клетки двух видов: одни клетки секретируют пищеварительный сок, другие - специальные гормоны, регулирующие обмен углеводов. Поэтому она относится к железам смешанной секреции.
Печень является крупной пищеварительной железой, ее масса у взрослого человека достигает 1,8 кг. Расположена она в верхнем отделе брюшной полости, справа под диафрагмой. Передняя поверхность печени выпуклая, нижняя же - вогнутая. Печень состоит из двух долей - правой (большой) и левой. На нижней поверхности правой доли находятся так называемые ворота печени, через которые в нее входят печеночная артерия, воротная вена и соответствующие нервы; здесь же располагается желчный пузырь. Функциональной единицей печени является долька, состоящая из вены, расположенной в центре дольки, и радиально расходящихся от нее рядов печеночных клеток. Продукт печеночных клеток - желчь - по специальным желчным капиллярам поступает в желчевыводящую систему, включающую желчные протоки и желчный пузырь, а затем - в двенадцатиперстную кишку. В желчном пузыре желчь накапливается в промежутках между приемами пищи, а во время активного пищеварения выделяется в кишечник. Кроме образования желчи печень принимает активное участие в обмене белков и углеводов, в синтезе ряда важных для организма веществ (гликоген, витамин А), оказывает влияние на процессы кроветворения и свертывания крови. Печень осуществляет защитную функцию. В ней обезвреживаются, а затем выводятся почками многие ядовитые вещества, приносимые с кровью из желудочно-кишечного тракта. Эта функция настолько важна, что при полном отключении печени (например, при травме) человек сразу же погибает.
Последний отдел пищеварительного канала - толстый кишечник. Длина его около 1,5 м, а диаметр в 2-3 раза больше диаметра тонкого кишечника. Толстая кишка расположена на передней стенке брюшной полости и окружает в виде обода тонкую кишку. Она подразделяется на слепую, сигмовидную и прямую кишки.
Характерной особенностью строения толстого кишечника является наличие вздутий, образованных слизистой и мышечными оболочками. В отличие от тонкого кишечника слизистая оболочка толстых кишок не содержит круговых складок и ворсинок, пищеварительных желез в ней мало и состоят они в основном из слизистых клеток. Обилие слизи способствует продвижению по толстой кишке более плотных остатков пищи.
В области перехода тонкого кишечника в толстый (в слепую кишку) находится специальный клапан (заслонка), обеспечивающий движение содержимого кишечника в одном направлении - из тонкого в толстый. В слепой кишке имеется червеобразный отросток - аппендикс, играющий определенную роль в иммунной защите организма. Прямая кишка заканчивается сфинктером - кольцевой поперечнополосатой мышцей, регулирующей опорожнение кишечника.
В пищеварительной системе осуществляется последовательная механическая и химическая обработка пищи, специфичная для каждого ее отдела.
В полость рта пища попадает в виде твердых кусочков или жидкостей разной консистенции. В зависимости от этого она или сразу же поступает в глотку, или подвергается механической и первоначальной химической обработке. Первая осуществляется жевательным аппаратом - координированной работой жевательных мышц, зубов, губ, неба и языка. В результате жевания пища измельчается, перетирается и смешивается со слюной. Содержащийся в слюне фермент амилаза начинает гидролитическое расщепление углеводов. Если пища задерживается в полости рта длительное время, то образуются продукты расщепления - дисахариды. Ферменты слюны активны только в нейтральной или слабощелочной среде. Выделяемая со слюной слизь нейтрализует попавшие в рот кислые продукты. Лизоцим слюны губительно действует на многие микроорганизмы, содержащиеся в пище.
Механизм отделения слюны рефлекторный. При контакте пищи с рецепторами полости рта происходит их возбуждение, которое по чувствительным нервам передается в продолговатый мозг, где расположен центр слюноотделения, а от него сигнал поступает к слюнным железам. Это безусловные слюноотделительные рефлексы. Слюнные железы начинают выделять свой секрет не только при раздражении рецепторов полости рта пищевыми продуктами, но и при виде, запахе пищи, звуках, связанных с приемом пищи. Это условные слюноотделительные рефлексы. Слюна склеивает частицы пищи в комок и делает его скользким, облегчая прохождение через глотку и пищевод, предупреждая повреждение слизистой этих органов пищевыми частицами. Состав и количество слюны могут изменяться в зависимости от физических свойств пищи. В течение суток у человека выделяется до двух литров слюны.
Сформированный пищевой комок движением языка и щек перемещается к глотке и вызывает раздражение рецепторов корня языка, неба и задней стенки глотки. Возникшее возбуждение по афферентным нервным волокнам передается в продолговатый мозг - к центру глотания, а оттуда - к мышцам полости рта, глотки, гортани, пищевода. Благодаря сокращению этих мышц пищевой комок проталкивается в глотку, минуя дыхательные пути (носоглотку, гортань). Затем сокращением мышц глотки пищевой комок продвигается в открытое отверстие пищевода, откуда посредством его перистальтических движений перемещается в желудок.
Поступающая в полость желудка пища вызывает сокращения его мышц и усиление секреции желудочного сока. Пища перемешивается с желудочным соком и превращается в жидкую кашицу - химус. За сутки у взрослого человека выделяется до 3 л сока. Основными его компонентами, принимающими участие в расщеплении питательных веществ, являются ферменты - пепсин, липаза и соляная кислота. Пепсин расщепляет сложные белки на простые, которые подвергаются дальнейшим химическим изменениям в кишечнике. Он действует только в кислой среде, которая обеспечивается присутствием в желудке соляной кислоты, секретируемой обкладочными клетками. Желудочная липаза расщепляет только эмульгированный жир молока. Углеводы в полости желудка не перевариваются. Важным компонентом желудочного сока является слизь (муцин). Она предохраняет стенку желудка от механических и химических повреждений и переваривающего действия пепсина.
После 3-4-часовой обработки в желудке химус маленькими порциями начинает поступать в тонкий кишечник. Передвижение пищи в кишечник осуществляется сильными сокращениями пилорического отдела желудка. Скорость опорожнения желудка зависит от объема, состава и консистенции принятой пищи. Жидкости переходят в кишечник сразу же после поступления в желудок, а плохо пережеванная и жирная пища задерживается в желудке до 4-х и более часов.
Сложный процесс пищеварения желудка регулируется нервными и гуморальными механизмами. Секреция желудочного сока начинается еще до приема пищи (условные рефлексы). Так, приготовление к еде, разговоры о пище, вид и запах ее вызывают выделение не только слюны, но и желудочного сока. Такой предварительно выделившийся желудочный сок называется аппетитным или запальным. Он подготавливает желудок к перевариванию пищи и является важным условием его нормальной работы.
Прием пищи сопровождается механическими раздражениями рецепторов полости рта, глотки, пищевода и желудка. Это приводит к усилению желудочной секреции (безусловные рефлексы). Центры секреторных рефлексов расположены в продолговатом и промежуточном мозге, в гипоталамусе. От них импульсы по блуждающим нервам поступают к желудочным железам.
Кроме рефлекторных (нервных) механизмов в регуляции желудочного сокоотделения участвуют гуморальные факторы. Слизистая желудка продуцирует гормон гастрин, который стимулирует секрецию соляной кислоты и в незначительной степени выделение пепсина. Гастрин выделяется в ответ на поступление пищи в желудок. При повышении секреции соляной кислоты высвобождение гастрина тормозится и таким образом осуществляется саморегуляция желудочной секреции.
К стимуляторам желудочной секреции относится гистамин, образуемый в слизистой желудка. Сокогонным действием обладают многие пищевые вещества и продукты их расщепления, которые попадают в кровь при их всасывании в тонком кишечнике. В зависимости от факторов, возбуждающих секрецию желудочного сока, выделяют несколько фаз: мозговую (нервную), желудочную (нервно-гуморальную) и кишечную (гуморальную).
В тонком кишечнике завершается расщепление питательных веществ. В нем переваривается основное количество углеводов, белков и жиров. Здесь осуществляется и внеклеточное, и мембранное пищеварение, в которых участвуют желчь и ферменты, образующиеся кишечными железами и поджелудочной железой.
Клетки печени секретируют желчь непрерывно, но в двенадцатиперстную кишку она выделяется только с поступлением пищи. В состав желчи входят желчные кислоты, желчные пигменты и многие другие вещества. Пигмент билирубин определяет светло-желтую окраску желчи у человека. Желчные кислоты способствуют процессам переваривания и всасывания жиров. Желчь в силу присущей ей щелочной реакции нейтрализует поступающее в двенадцатиперстную кишку из желудка кислое содержимое и тем самым прекращает действие пепсина, а также создает благоприятные условия для действия ферментов кишечника и поджелудочной железы. Жировые капли под влиянием желчи превращаются в тонкодисперсионную эмульсию, а затем липазой расщепляются до глицерина и жирных кислот, способных проникать через слизистую кишечника. Если желчь в кишечник не выделяется (закупорка желчного протока), то жиры не усваиваются организмом и выделяются с каловыми массами.
Ферменты, образуемые поджелудочной железой и выделяемые в двенадцатиперстную кишку, способны расщеплять белки, жиры и углеводы. В течение суток у человека образуется до 2 л поджелудочного сока. Основные ферменты, содержащиеся в нем, - трипсин, химотрипсин, липаза, амилаза и глюкозидаза. Большинство ферментов вырабатываются поджелудочной железой в неактивном состоянии. Их активация осуществляется в полости двенадцатиперстной кишки. Так, трипсин и химотрипсин в составе поджелудочного сока находятся в виде неактивного трипсиногена и химотрипсиногена и переходят в активную форму в тонком кишечнике: первый под действием фермента энтерокиназы, второй - трипсина. Трипсин и химотрипсин расщепляют белки до полипептидов и пептидов. Дипептидазы кишечного сока расщепляют дипептиды до аминокислот. Липаза гидролизует эмульгированные желчью жиры на глицерин и жирные кислоты. Под действием амилазы и глюкозидазы большинство углеводов расщепляются до глюкозы. Эффективному всасыванию питательных веществ в тонком кишечнике способствует его большая поверхность, наличие множественных складок, ворсинок и микроворсинок слизистой оболочки. Специализированными органами всасывания являются ворсинки. Сокращаясь, они способствуют контакту поверхности слизистой с химусом, а также оттоку крови и лимфы, насыщенных питательными веществами. При расслаблении из полости кишечника в их сосуды вновь поступает жидкость. В течение суток в тонком кишечнике всасывается до 10 л жидкости, из которых 7 - 8 л составляют пищеварительные соки.
Большая часть образовавшихся при переваривании пищи веществ и вода всасываются в тонком кишечнике. Непереваренные остатки пищи поступают в толстый кишечник, в котором продолжается всасывание воды, минеральных веществ и витаминов. Существенное значение для разложения непереваренных остатков пищи имеют содержащиеся в толстом кишечнике многочисленные бактерии. Одни из них способны расщеплять целлюлозу растительной пищи, другие - разрушать невсосавшиеся продукты переваривания белков и углеводов. В процессе брожения и гниения остатков пищи образуются ядовитые вещества. При попадании в кровеносное русло они обезвреживаются в печени. Интенсивное всасывание воды в толстом кишечнике способствует уменьшению и уплотнению химуса - формированию каловых масс, которые удаляются из организма во время акта дефекации.
Гигиена питания
Питание человека должно организовываться с учетом закономерностей работы пищеварительной системы. Постоянно следует придерживаться правил гигиены питания.
- Стараться соблюдать определенное время приема пищи. Это способствует образованию условных соковыделительных рефлексов и лучшему перевариванию принятой пищи и значительному предварительному сокоотделению.
- Пища должна быть вкусно приготовленной и красиво оформленной. Вид, запах поданной пищи, сервировка стола возбуждают аппетит, усиливают выделение пищеварительных соков.
- Принимать пищу следует медленно, хорошо пережевывая. Размельченная пища быстрее переваривается.
- Температура пищи не должна быть выше 50-60 °С и ниже 8-10 °C. Горячая и холодная пища раздражают слизистые оболочки полости рта и пищевода.
- Пища должна быть приготовлена из доброкачественных продуктов, чтобы не вызвать пищевое отравление.
- Стараться регулярно употреблять сырые овощи и фрукты. В них содержится много витаминов и клетчатки, которая стимулирует двигательную работу кишечника.
- Сырые овощи и фрукты необходимо мыть перед едой кипяченой водой и защищать от загрязнения мухами - переносчиками болезнетворных микробов.
- Строго соблюдать правила личной гигиены (мыть руки перед едой, после контакта с животными, после посещения туалета и т.д.).
УЧЕНИЕ И. П. ПАВЛОВА О ПИЩЕВАРЕНИИ
Изучение деятельности слюнных желез. Слюна выделяется в полость рта через протоки трех пар крупных слюнных желез и из множества мелких желез, находящихся на поверхности языка и в слизистой оболочке нёба и щек. Для изучения функции слюнных желез Иван Петрович Павлов предложил применять у собак операцию выведения на поверхность кожи щеки отверстия выводного протока одной из слюнных желез. После того как собака поправилась после операции, собирают слюну, исследуют ее состав и измеряют ее количество.
Так И. П. Павлов установил, что выделение слюны происходит рефлекторно, в результате раздражения пищей нервных (сенсорных) рецепторов слизистой оболочки полости рта. Возбуждение передается в центр слюноотделения, расположенный в продолговатом мозге, откуда оно направляется по центробежным нервам к слюнным железам, которые усиленно выделяют слюну. Это безусловно-рефлекторное отделение слюны.
И. П. Павлов обнаружил, что слюна может выделяться и тогда, когда собака только видит пищу или ощущает ее запах. Эти открытые И. П. Павловым рефлексы были им названы условными, рефлексами, так как они вызваны условиями, которые предшествуют возникновению безусловного слюноотделительного рефлекса.
Изучение пищеварения в желудке , регуляции выделения желудочного сока и его состава в различные стадии процессов пищеварения стало возможно благодаря методам исследования, разработанным И. П. Павловым. Он усовершенствовал метод наложения фистулы желудка у собаки. В образованное отверстие желудка вставляют канюлю (фистулу) из нержавеющего металла, которую выводят наружу и укрепляют на поверхности брюшной стенки. Через фистульную трубку можно брать для исследования содержимое желудка. Однако чистый желудочный сок таким методом получить не удается.
Для изучения роли нервной системы в регуляции деятельности желудка И. П. Павловым был разработан еще один специальный метод, давший возможность получать чистый желудочный сок. И. П. Павлов объединил наложение фистулы на желудок с перерезкой пищевода. При еде заглатываемая пища вываливается наружу через отверстие пищевода, не попадая в желудок. При таком мнимом кормлении в результате раздражения пищей нервных рецепторов слизистой оболочки полости рта в желудке рефлекторно выделяется желудочный сок.
Выделение желудочного сока может быть вызвано и условно-рефлекторно - видом пищи или любым раздражителем, сочетающимся с едой. Желудочный сок, выделяемый условнорефлекторно до начала еды, И. П. Павлов назвал "аппетитным" соком. Эта первая сложнорефлекторная фаза желудочной секреции длится около 2 ч, а пища переваривается в желудке в течение 4-8 ч. Следовательно, сложнорефлекторная фаза не может объяснить все закономерности отделения желудочного сока. Для того чтобы выяснить эти вопросы, необходимо было изучить влияние пищи на секрецию желудочных желез. Эту задачу блестяще решил И. П. Павлов, разработав операцию малого желудочка. При этой операции выкраивают лоскут из дна желудка, не отделяя его полностью от желудка и сохраняя все подходящие к нему кровеносные сосуды и нервы. Слизистую оболочку перерезают и сшивают так, чтобы восстановить целостность большого желудка и образовать маленький желудочек в виде мешочка, полость которого изолирована от большого желудка, а открытый конец выведен на брюшную стенку. Таким образом создаются два желудка: большой, в котором переваривание пищи идет обычным путем, и малый, изолированный желудочек, в который пища не попадает.
С поступлением пищи в желудок начинается вторая - желудочная, или нервно-гуморальная, фаза желудочной секреции. Пища, поступившая в желудок, механически раздражает нервные рецепторы его слизистой оболочки. Их возбуждение вызывает усиленное рефлекторное выделение желудочного сока. Кроме того, во время пищеварения в кровь поступают химические вещества - продукты расщепления пищи, физиологически активные вещества (гистамин, гормон гастрин и др.), которые приносятся кровью к железам пищеварительной системы и усиливают секреторную деятельность.
В настоящее время разработаны безболезненные методы исследования пищеварения, которые широко применяются на людях. Так, метод зондирования - введения резиновой трубки-зонда в полость желудка и двенадцатиперстной кишки - позволяет получить желудочный и кишечный соки; рентгенографический метод - изображение органов пищеварения; эндоскопия - введение оптических приборов - дает возможность осматривать полость пищеварительного канала; с помощью радиопилюль - миниатюрных радиопередатчиков, проглатываемых больным, изучаются изменения химического состава пищи, температуры и давления в различных отделах желудка и кишечника.
| Пищеварительный тракт | Строение | Функции | |
| Ротовая полость | зубы | Всего 32 зуба: по четыре плоских резца, по два клыка, по четыре малых и шесть больших коренных зубов на верхней и нижней челюстях. Зуб состоит из корня, шейки и коронки. Зубная ткань - дентин. Коронка покрыта прочной эмалью. Полость зуба заполнена пульпой, несущей нервные окончания и кровеносные сосуды | Откусывание и пережевывание пищи. Механическая обработка пищи необходима для ее последующего переваривания. Измельченная пища доступна действию пищеварительных соков |
| язык | Мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. Задняя часть языка - корень, передняя свободная - тело, заканчивающееся закругленной верхушкой, верхняя сторона языка - спинка | Орган вкуса и речи. Тело языка формирует пищевой комок, корень языка участвует в глотательном движении, которое осуществляется рефлекторно. Слизистая оболочка снабжена вкусовыми рецепторами | |
| слюнные железы | Три пары слюнных желез, образованных железистым эпителием. Пара желез - околоушные, пара - подъязычные, пара - подчелюстные. Протоки желез открываются в ротовую полость | Выделяют слюну рефлекторно. Слюна смачивает пищу во время ее пережевывания, способствуя образованию пищевого комка для проглатывания пищи. Содержит пищеварительный фермент птиалин, расщепляющий крахмал до сахара | |
| Глотка, пищевод | Верхняя часть пищеварительного канала, представляющая собой трубку длиной 25 см. Верхняя треть трубки состоит из поперечно-полосатой, нижняя часть - из гладкой мышечной ткани. Выстлана плоским эпителием | Проглатывание пищи. Во время глотания пищевой комок проходит в глотку, при этом мягкое небо приподнимается и загораживает вход в носоглотку, надгортанник закрывает путь в гортань. Глотание рефлекторное | |
| желудок | Расширенная часть пищеварительного канала грушевидной формы; имеются входное и выходное отверстия. Стенки состоят из гладкой мышечной ткани, выстланы железистым эпителием. Железы вырабатывают желудочный сок (содержащий фермент пепсин), соляную кислоту и слизь. Объем желудка до 3 л | Переваривание пищи. Сокращающиеся стенки желудка способствуют перемешиванию пищи с желудочным соком, который выделяется рефлекторно. В кислой среде фермент пепсин расщепляет сложные белки до более простых. Фермент слюны птиалин расщепляет крахмал до тех пор, пока пищевой комок не пропитается желудочным соком и не произойдет нейтрализация фермента | |
| Пищеварительные железы | печень | Самая крупная пищеварительная железа массой до 1,5 кг. Состоит из многочисленных железистых клеток, образующих дольки. Между ними находится соединительная ткань, желчные протоки, кровеносные и лимфатические сосуды. Желчные протоки впадают в желчный пузырь, где собирается желчь (горькая, слегка щелочная прозрачная жидкость желтоватого или зеленовато-бурого цвета - окраску придает расщепленный гемоглобин). Желчь содержит обезвреженные ядовитые и вредные вещества | Вырабатывает желчь, которая скапливается в желчном пузыре и по протоку во время пищеварения поступает в кишечник. Желчные кислоты создают щелочную реакцию и эмульгируют жиры (превращают их в эмульсию, которая подвергается расщеплению пищеварительными соками), что способствует активизации поджелудочного сока. Барьерная роль печени заключается в обезвреживании вредных и ядовитых веществ. В печени глюкоза преобразуется в гликоген под воздействием гормона инсулина |
| поджелудочная железа | Железа гроздевидной формы, 10-12 см длиной. Состоит из головки, тела и хвоста. Поджелудочный сок содержит пищеварительные ферменты. Деятельность железы регулируется вегетативной нервной системой (блуждающий нерв) и гуморально (соляной кислотой желудочного сока) | Выработка поджелудочного сока, который по протоку попадает в кишечник во время пищеварения. Реакция сока щелочная. Он содержит ферменты: трипсин (расщепляет белки), липазу (расщепляет жиры), амилазу (расщепляет углеводы). Кроме пищеварительной функции железа вырабатывает гормон инсулин, который поступает в кровь | |
| Кишечник | двенадцатиперстная кишка (начальный отдел тонкого кишечника) | Начальный отдел тонкого кишечника длиной до 15 см. В него открываются протоки поджелудочной железы и желчного пузыря. Стенки кишки состоят из гладких мышц, сокращаются непроизвольно. Железистый эпителий вырабатывает кишечный сок | Переваривание пищи. Пищевая кашица порциями поступает из желудка и подвергается действию трех ферментов: трипсина, амилазы и липазы, а также кишечного сока и желчи. Среда щелочная. Белки расщепляются до аминокислот, углеводы - до глюкозы, жиры - до глицерина и жирных кислот |
| тонкий кишечник | Самая длинная часть пищеварительной системы - 5-6 м. Стенки состоят из гладких мышц, способных к перистальтическим движениям. Слизистая оболочка образует ворсинки, к которым подходят кровеносные и лимфатические капилляры | Переваривание пищи, разжижение пищевой кашицы пищеварительными соками, перемещение ее посредством перистальтических движений. Всасывание через ворсинки в кровь аминокислот и глюкозы. Глицерин и жирные кислоты всасываются в клетки эпителия, где из них синтезируются собственные жиры организма, которые поступают в лимфу, затем в кровь | |
| толстый кишечник, прямая кишка | Имеет длину до 1,5 м, диаметр в 2-3 раза больше, чем у тонкого. Вырабатывает только слизь. Здесь обитают симбиотические бактерии, расщепляющие клетчатку. Прямая кишка - конечный отдел тракта, заканчивается заднепроходным отверстием | Переваривание остатков белков и расщепление клетчатки. Образующиеся при этом ядовитые вещества всасываются в кровь, по воротной вене поступают в печень, где обезвреживаются. Всасывание воды. Образование каловых масс. Рефлекторное выведение их наружу | |
