Какие функции выполняет пищеварительная система человека. Строение и функции пищеварительной системы

Для обеспечения жизнедеятельности человека необходима энергия , которую возможно получить, употребляя пищевые продукты. Для их переработки в человеческом организме существует пищеварительная система, представляющая собой сложный механизм, состоящий из различных взаимосвязанных между собой органов. Основными функциями пищеварительной системы являются: механическая - измельчение пищи, а также ее передвижение и выделение; всасывающая - извлечение питательных веществ, витаминов , воды; секреторная - выработка слюны, желчи и ферментов, а также выделительная - выведение из организма не переваренных остатков пищи.

В пищеварительную систему входят следующие органы пищеварения: как желудочно-кишечного тракта и вспомогательные органы - слюнные железы, печень, поджелудочная железа, желчные протоки и желчный пузырь. Процесс пищеварения проходит по следующему пути - ротовая полость, пищевод, желудок, тонкая кишка, толстая кишка и прямая кишка. Если рассматривать систему пищеварения с топографической точки зрения, то она включает в себя несколько частей - головную, шейную, брюшную и тазовую.

Процесс пищеварения проходит 3 стадии - механическая обработка, химическая и выведение отходов. 1 стадия начинается с момента попадания пищи в ротовую полость , где происходит ее измельчение. Кроме того, на этом этапе не малу, роль играют слюнные железы, которые обрабатывают своими ферментами частички еды. Далее уже измельченные пищевые продукты проходят в глотку и пищевод , откуда попадают на следующую стадию обработки. Здесь происходят сложные химические процессы, в результате которых извлекаются питательные вещества и формируются массы отходов. На этом этапе пищеварения работают желудок, печень, поджелудочная железа, тонкая и толстая кишка. Завершающей стадией является процесс выведения отходов через прямую кишку и анус.

Ротовая полость - отверстие, с помощью которого пища попадает в организм человека и запускается процесс пищеварения. Рот имеет язык и зубы, а его поверхность покрыта слизистой оболочкой. Язык не только помогает нам различать вкусы с помощью рецепторов, но и осуществляет перемешивание пищи во рту. Зубы человека разделены на 3 группы - резцы, клыки и коренные, каждая из которых выполняют свою важную функцию для измельчения пищевых продуктов. Дальнейшая обработка приходится на слюнные железы, которых в человеческом организме 3 пары - околоушные, подчелюстные и подъязычные . Выделяемая ими слюна смачивает пищу и начинает химические процессы пищеварения.

Глотая пищу, она переходит в глотку , где с помощью надгортанника минует дыхательные пути. Размер глотки около 12 сантиметров, а визуально она напоминает воронку. Соединяющим звеном между глоткой и желудком является пищевод - это мышечная трубка, достигающая в длину 30 сантиметров, и покрытая слизистой оболочкой. Продвижение пищи в желудок происходит благодаря мышечным сокращениям. Пища, проходящая по пищеводу, растягивает его и дает рефлекс на открытие входа в желудок. Желудок представляет собой полый орган, в который попадает пища. Здесь происходит процесс ее переваривания, в котором активное участие принимает желудочный сок. Он визуально выглядит как прозрачная жидкость без цвета. Клетки желудка производят 3 вещества, которые необходимы для нормального функционирования пищеварительной системы - слизь, пепсиноген и соляную кислоту. При воздействии соляной кислоты пепсиноген преобразуется в пепсин. Именно это вещество способно расщеплять белки на полипептиды.

Органы пищеварения, а именно тонкая кишка является переработчиком пищи. Она начинается с двенадцатиперстной кишки, далее следует тощая и подвздошная кишки. Этот участок пищеварения самый протяженный, длина тонкой кишки может колебаться от 4 до 7 метров. На этом этапе происходит всасывание питательных веществ и расщепление пищи с помощью желчи, а также желудочного и поджелудочного соков. Важно, что сок поджелудочной железы поступает в двенадцатиперстную кишку непостоянно, а только в те моменты, когда человек употребляет пищу и немного после. Количество желчи напрямую зависит от съеденной пищи. Например, очень большое количество выделяется для обработки мяса и меньше на жир. Последней частью пищеварительного тракта является толстая кишка . Здесь в большей степени происходит всасывание воды и образование каловых масс. Высокое содержание различных бактерий способствует усвоению пищи, выработке значимых для организма веществ и витаминов, потребность в которых уменьшается. Размер толстой кишки достигает 2 метров, ее поверхность покрыта слизистой, что способствует сохранению целостности ее стенок и более простому прохождению кала. Прямая кишка завершает процесс пищеварения человека, являясь последней частью толстой кишки. В нормальном состоянии она должна быть пустой, так как каловые массы собираются выше - в толстой кишке. При ее заполнении происходит позыв к дефекации, в процессе которого через прямую кишку и задний проход кал выходит из человеческого организма.

Помимо всех вышеперечисленных органов, которые составляют неразрывную цепь пищеварения, в этом процессе не менее значимую роль играют такие вспомогательные органы, как печень, поджелудочная железа и желчный пузырь.

Печень - невероятно важный орган человеческого организма, расположенный в правой части брюшной полости под диафрагмой . Функциональность печени очень велика. Этот орган выделяет желчь, которая необходима для расщепления жиров, которые вместе с пищей попадают в человеческий организм. 2 печеночных протока - правый и левый выделяют желчь, и объединившись в один, перенаправляют ее в желчный пузырь.

Небольшой мешочек, длина которого доходит до 14 сантиметров и ширина - 5, в нижней части печени называется желчным пузырем. Он представляет собой удлиненный резервуар с узким и широким концом. Прохождение пищи по пищеварительной системе влечет за собой сокращение желчного пузыря, и как результат выделение желчи, которая попадая в двенадцатиперстную кишку через сфинктер Одди, смешивается с пищевыми продуктами.

Поджелудочная железа - еще один немало важный орган, который принимает участие в процессе пищеварения. Размеры ее достаточно крупные, а функции делятся на функции внешней и внутренней секреции. Этот орган относится к одному из самых значимых источников ферментов для переваривания белков, жиров и углеводов. Кроме того, панкреатический сок, выделяемый поджелудочной железой, участвует в процессе нейтрализации кислого желудочного химуса. Также существует островковый аппарат, который вырабатывает такие важные гормоны, как инсулин и глюкагон. Именно они отвечают за метаболизм углеводов - инсулин понижает уровень глюкозы в крови, а глюкагон, напротив, повышает.

Пищеварительная система - это система органов, в которых осуществляется механическая и химическая обработка пищи, всасывание переработанных веществ и выведение непереваренных и неусвоенных составных частей пищи. Она подразделяется на пищеварительный тракт и пищеварительные железы.

Пищеварение включает в себя такие процессы, как расщепление органических соединений, всасывание продуктов расщепления в кровь и лимфу, усвоение продуктов пищеварения клетками организма.

Пищеварительный тракт состоит из следующих отделов: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник, заканчивающийся прямой кишкой и анальным отверстием. К пищеварительным железам относятся печень и часть поджелудочной железы, секретирующей пищеварительные ферменты.

В ротовой полости находятся зубы, язык, выходные отверстия протоков трех пар крупных и нескольких мелких слюнных желез.

Зубы закреплены в альвеолах челюстей и состоят из зубной коронки, шейки и одного или нескольких корней. Зубная полость заполнена пульпой - соединительной тканью пронизанной кровеносными сосудами и нервами.

Основу зуба составляет дентин - разновидность костной ткани. Коронка зуба покрыта эмалью, а в области корней - цементом.

Всего у взрослого человека 32 зуба - 8 резцов, 4 клыка, 8 малых коренных и 12 больших коренных зубов. У детей к 7-9 годам молочные зубы меняются на постоянные.

Язык - мышечный орган, обеспечивающий распознавание вкуса и температуры пищи, участвующий в ее смачивании, перемешивании и проталкивании в глотку. Язык также является органом речи.

Слюна - секрет слюнных желез. Крупные слюнные железы - подъязычные, околоушные, подчелюстные. Секреция слюны происходит рефлекторно и координируется центрами продолговатого мозга.

Основные ферменты слюны - амилаза и мальтаза. Амилаза расщепляет крахмал до мальтозы, а мальтаза расщепляет мальтозу до глюкозы. Слюна также содержит бактерицидное вещество лизоцим и муцин - вещество, скрепляющее пищевой комок.

Глотка делится на носоглотку, ротоглотку и гортанную часть. Глотка сообщается с полостью рта и гортанью. При глотании, являющемся рефлекторным актом, подъязычная кость и гортань поднимаются. Надгортанник закрывает вход в гортань, и пищевой комок попадает в глотку, а затем проталкивается в пищевод.

Пищевод , верхняя треть которого образована поперечно-полосатой мышечной тканью, проходит через отверстие диафрагмы в брюшную полость и переходит в желудок. Пища передвигается по пищеводу благодаря его перистальтике - сокращениям мышц стенки.

Желудок - расширенная часть пищеварительной трубки, в которой накапливается и переваривается пища. В желудке начинают перевариваться белки и жиры. Слизистая оболочка желудка включает несколько видов клеток.

Железистые клетки желудка выделяют 2-2,5 л желудочного сока в сутки. Его состав зависит от характера пищи. Обкладочные клетки выделяют соляную кислоту, необходимую для активации пищеварительных ферментов желудка. Главные клетки образуют пищеварительные ферменты. Добавочные клетки выделяют слизистый секрет.

Желудочный сок имеет кислую реакцию. Соляная кислота активирует фермент желудочного сока - пепсин, вызывает набухание и переваривание белков и способствует последующему их расщеплению до аминокислот. Слизь защищает оболочку желудка от механических и химических раздражений. Кроме пепсина, желудочный сок содержит ферменты - желатиназу, гидролизующую желатин, липазу, расщепляющую эмульгированные жиры молока на глицерин и жирные кислоты, химозин, створаживающий молоко.

Изучением механизмов пищеварения занимался И. П. Павлов. Он разработал метод наложения фистулы (отверстия) на желудок собаки в сочетании с перерезкой пищевода. Пища не попадала в желудок, но тем не менее вызывала рефлекторное отделение желудочного сока, которое происходит под влиянием вкуса, запаха, вида пищи. Рецепторы ротовой полости и желудка возбуждаются действием химических веществ пищи. Импульсы поступают в центр пищеварения в продолговатом мозге, а затем от него к железам желудка, вызывая отделение желудочного сока.

Регуляция сокоотделения происходит также гуморальным путем.

В физиологии пищеварения выделяют такие понятия, как голод и аппетит. Голод - это рефлекторное чувство, вызванное потоками нервных импульсов, идущих от пустого желудка к ЦНС. Аппетит - это избирательное отношение к качеству пищи.

Пищевой комок из желудка переходит в двенадцатиперстную кишку через пилорический отдел, снабженный сфинктером (мышечным кольцом).

Основными пищеварительными железами являются печень и поджелудочная железа.

Печень расположена в правой части брюшной полости, под диафрагмой. Состоит из долек, которые образованы печеночными клетками. Печень обильно снабжается кровью и желчными капиллярами. Желчь поступает из печени по желчному протоку в двенадцатиперстную кишку. Туда же открывается проток поджелудочной железы. Желчь отделяется постоянно и имеет щелочную реакцию. Состоит желчь из воды, желчных кислот и желчных пигментов. Пищеварительных ферментов в желчи нет, но она активирует действие пищеварительных ферментов, эмульгирует жиры, создает щелочную среду в тонкой кишке, усиливает сокоотделение поджелудочной железы. Печень выполняет также барьерную функцию, обезвреживая токсины, аммиак и другие продукты, образовавшиеся в процессе обмена веществ.

Поджелудочная железа расположена на задней брюшной стенке, несколько сзади желудка, в петле двенадцатиперстной кишки. Это железа смешанной секреции, выделяющая в своей экзокринной части панкреатический сок, а в эндокринной - гормоны глюкагон и инсулин.

Сок поджелудочной железы (2-2,5 л в сутки) имеет щелочную реакцию и содержит следующие ферменты:

Рис. 41. Строение кишечной ворсинки: 1 - артерия; 2 - вена; 3 - гладкие мышцы; 4 - центральный лимфатический сосуд (стрелками показано направление тока крови)

• трипсиноген, превращающийся в трипсин, который в свою очередь расщепляет белки до аминокислот;
• амилазу, мальтазу и лактазу, расщепляющие углеводы;
• липазу, расщепляющую жиры на глицерин и жирные кислоты в присутствии желчи;
• нуклеазы, расщепляющие нуклеиновые кислоты до нуклеотидов.

Пищеварение в тонкой кишке. Всасывание. Тонкая кишка состоит из двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок. Ее общая длина составляет примерно 5-6 м. Слизистая оболочка тонкой кишки выделяет кишечный сок, ферменты которого обеспечивают окончательное расщепление питательных веществ.

Пищеварение происходит как в полости кишки (полостное), так и на клеточных мембранах (пристеночное), образующих огромное количество ворсинок, выстилающих тонкий кишечник . На мембранах ворсинок действуют пищеварительные ферменты. В центре каждой ворсинки проходит лимфатический капилляр и кровеносные капилляры. В лимфу поступают продукты переработки жиров, а в кровь - аминокислоты и простые углеводы. Перистальтика тонкого кишечника обеспечивает продвижение пищи к толстой кишке. Очень важна эндокринная функция тонкой кишки. Кишечные клетки вырабатывают секретин, серотонин, гастрин и другие биологически активные вещества.

Толстый кишечник образован слепой, ободочной и прямой кишками. Его длина 1,5-2 м. Слепая кишка имеет отросток - аппендикс. Железы толстой кишки вырабатывают сок, не содержащий ферментов, но содержащий слизь, необходимую для формирования кала. Бактерии толстого кишечника выполняют ряд функций - брожение клетчатки, синтез витаминов К и В, гниение белков. В толстом кишечнике всасываются вода, продукты гидролиза клетчатки. Продукты распада белков обезвреживаются в печени. Пищевые остатки скапливаются в прямой кишке и удаляются через анальное отверстие.

Регуляция пищеварения . Центр пищеварения находится в продолговатом мозге. Центр дефекации расположен в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга. Симпатический отдел нервной системы ослабляет, а парасимпатический усиливает перистальтику и сокоотделение. Гуморальная регуляция осуществляется как собственными гормонами желудочно-кишечного тракта (гастрин, секретин), так и гормонами эндокринной системы (адреналин).

Жизнедеятельность организма человека невозможна без постоянного обмена веществ с внешней средой. Пища содержит жизненно необходимые питательные вещества, используемые организмом как пластический материал (для построения клеток и тканей организма) и энергетический (как источник энергии, необходимой для жизнедеятельности организма). Вода, минеральные соли, витамины усваиваются организмом в том виде, в котором они находятся в пище. Высокомолекулярные соединения: белки, жиры, углеводы – не могут всасываться в пищеварительном тракте без предварительного расщепления до более простых соединений.

Пищеварительная система обеспечивает прием пищи, ее механическую и химическую переработку, продвижение «пищевой массы по пищеварительному каналу, всасывание питательных веществ и воды в кровеносное и лимфатическое русло и удаление из организма не переваренных остатков пищи в виде каловых масс.
Пищеварение – это совокупность процессов, обеспечивающих механическое измельчение пищи и химическое расщепление макромолекул питательных веществ (полимеров) на компоненты, пригодные для всасывания (мономеры).

В систему пищеварения входит желудочно-кишечный тракт, а также органы, осуществляющие секрецию пищеварительных соков (слюнные железы, печень, поджелудочная железа). Желудочно-кишечный тракт начинается с ротового отверстия, включает полость рта, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, который заканчивается анальным отверстием.

Основная роль в химической переработке пищи принадлежит ферментам (энзимам), которые, несмотря на огромное разнообразие, обладают некоторыми общими свойствами. Для ферментов характерны:

Высокая специфичность – каждый из них катализирует только одну реакцию или действует только на один тип связи. Например, протеазы, или протеолитические ферменты, расщепляют белки до аминокислот (пепсин желудка, трипсин, химотрипсин двенадцатиперстной кишки и др.); липазы, или липолитические ферменты, расщепляют жиры до глицерина и жирных кислот (липазы тонкого кишечника и др.); амилазы, или гликолитические ферменты, расщепляют углеводы до моносахаридов (мальтаза слюны, амилаза, мальтаза и лактаза поджелудочного сока).

Пищеварительные ферменты активны только при определенном значении рН среды. Например, пепсин желудка действует только в кислой среде.

Действуют в узком интервале температур (от 36 °С до 37 °С), за пределами этого температурного интервала их активность падает, что сопровождается нарушением процессов пищеварения.

Обладают высокой активностью, поэтому расщепляют огромное количество органических веществ.

Основные функции пищеварительной системы:

1. Секреторная – выработка и выделение пищеварительных соков (желудочного, кишечного), которые содержат ферменты и другие биологически активные вещества.

2. Моторно-эвакуаторная, или двигательная , – обеспечивает измельчение и продвижение пищевых масс.

3. Всасывательная – перенос всех конечных продуктов переваривания, воды, солей и витаминов через слизистую оболочку из пищеварительного канала в кровь.

4. Экскреторная (выделительная) – выделение из организма продуктов обмена.

5. Инкреторная – выделение пищеварительной системой специальных гормонов.

6. Защитная:

• механический фильтр для крупных молекул-антигенов, который обеспечивается гликокаликсом на апикальной мембране энтероцитов;

• гидролиз антигенов ферментами пищеварительной системы;

• иммунная система желудочно-кишечного тракта представлена специальными клетками (пейеровы бляшки) в тонкой кишке и лимфоидной тканью аппендикса, в которых содержатся Т- и В-лимфоциты.

Пищеварение в ротовой полости. Функции слюнных желез

Во рту осуществляются анализ вкусовых свойств пищи, защита пищеварительного тракта от некачественных пищевых веществ и экзогенных микроорганизмов (в слюне содержится лизоцим, оказывающий бактерицидное действие, и эндонуклеаза, оказывающая антивирусное действие), измельчение, смачивание пищи слюной, начальный гидролиз углеводов, формирование пищевого комка, раздражение рецепторов с последующим возбуждением деятельности не только желез полости рта, но и пищеварительных желез желудка, поджелудочной железы, печени, двенадцатиперстной кишки.
Слюнные железы. У человека слюна вырабатывается 3 парами больших слюнных желез: околоушными, подъязычными, подчелюстными, а также множеством мелких желез (губными, щечными, язычными и др.), рассеянными в слизистой оболочке рта. Ежедневно образуется 0,5 – 2 л слюны, рН которой составляет 5,25 – 7,4.

Важными компонентами слюны являются белки, обладающие бактерицидными свойствами (лизоцим, который разрушает клеточную стенку бактерий, а также иммуноглобулины и лактоферрин, связывающий ионы железа и препятствующий их захвату бактериями), и ферменты: a-амилаза и мальтаза, которые начинают расщепление углеводов.

Слюна начинает выделяться в ответ на раздражение рецепторов ротовой полости пищей, являющейся безусловным раздражителем, а также при виде, запахе пищи и обстановке (условные раздражители). Сигналы от вкусовых, термо- и механорецепторов ротовой полости передаются в центр слюноотделения продолговатого мозга, где происходит переключение сигналов на секреторные нейроны, совокупность которых находится в области ядра лицевого и языкоглоточного нервов. В результате возникает сложнорефлекторная реакция слюноотделения. В регуляции слюноотделения участвуют парасимпатический и симпатический нервы. При активации парасимпатического нерва слюнной железы выделяется больший объем жидкой слюны, при активации симпатического – объем слюны меньше, но в ней больше ферментов.

Жевание заключается в измельчении пищи, смачивании ее слюной и формировании пищевого комка. В процессе жевания осуществляется оценка вкусовых качеств пищи. Далее с помощьюглотания пища поступает в желудок. Для осуществления жевания и глотания требуется согласованная работа множества мышц, сокращения которых регулируют и координируют центры жевания и глотания, расположенные в ЦНС. Во время глотания вход в полость носа закрывается, но открываются верхний и нижний пищеводный сфинктеры, и пища поступает в желудок. Плотная пища проходит по пищеводу за 3 – 9 сек, жидкая – за 1 – 2 сек.

Пищеварение в желудке

В желудке пища задерживается в среднем 4-6 часов для химической и механической обработки. В желудке выделяют 4 части: вход, или кардиальная часть, верхняя – дно (или свод), средняя наибольшая часть – тело желудка и нижняя, – антральная часть, заканчивающаяся пилорическим сфинктером, или привратником, (отверстие привратника ведет в двенадцатиперстную кишку).

Стенка желудка состоит из трех слоев: наружного – серозного, среднего – мышечного и внутреннего – слизистого. Сокращения мышц желудка вызывают как волнообразные (перистальтические), так и маятникообразные движения, благодаря которым пища перемешивается и передвигается от входа к выходу из желудка. В слизистой оболочке желудка находятся многочисленные железы, вырабатывающие желудочный сок. Из желудка полупереваренная пищевая кашица (химус) поступает в кишечник. На месте перехода желудка в кишечник находится пилорический сфинктер, который при сокращении полностью отделяет полость желудка от двенадцатиперстной кишки. Слизистая оболочка желудка образует продольные, косые и поперечные складки, которые расправляются при заполнении желудка. Вне фазы пищеварения желудок находится в спавшемся состоянии. Через 45 – 90 минут периода покоя возникают периодические сокращения желудка, длящиеся 20 – 50 мин (голодная перистальтика). Вместимость желудка взрослого человека составляет от 1,5 до4 л.

Функции желудка:

• депонирование пищи;
• секреторная – выделение желудочного сока для переработки пищи;
• двигательная – для передвижения и перемешивания пищи;
• всасывание некоторых веществ в кровь (вода, алкоголь);
• экскреторная – выделение в полость желудка вместе с желудочным соком некоторых метаболитов;
• инкреторная – образование гормонов, регулирующих деятельность пищеварительных желез (например, гастрина);
• защитная – бактерицидная (в кислой среде желудка погибает большинство микробов).

Состав и свойства желудочного сока

Желудочный сок продуцируется желудочными железами, которые располагаются в области дна (свода) и тела желудка. Они содержат 3 типа клеток:

• главные, которые вырабатывают комплекс протеолитических ферментов (пепсин А, гастриксин, пепсин В);
• обкладочные, которые вырабатывают соляную кислоту;
• добавочные, в которых вырабатывается слизь (муцин, или мукоид). Благодаря этой слизи, стенка желудка защищена от действия пепсина.

В состоянии покоя («натощак») из желудка человека можно извлечь примерно 20 – 50 мл желудочного сока, рН 5,0. Общее же количество желудочного сока, выделяющегося у человека при обычном питании, равно 1,5 – 2,5 л в сутки. рН активного желудочного сока составляет 0,8 – 1,5, т. к. в нем содержится примерно 0,5 % HCl.

Роль HCl . Повышает выделение пепсиногенов главными клетками, способствует переводу пепсиногенов в пепсины, создает оптимальную среду (рН) для деятельности протеаз (пепсинов), вызывает набухание и денатурацию белков пищи, что обеспечивает повышенное расщепление белков, а также способствует гибели микробов.

Фактор Кастла . В пище содержится витамин В12, необходимый для образования эритроцитов, так называемый внешний фактор Кастла. Но всосаться в кровь он может только при наличии в желудке внутреннего фактора Кастла. Это гастромукопротеин, в состав которого входит пептид, отщепляющийся от пепсиногена при его превращении в пепсин, и мукоид, выделяющийся добавочными клетками желудка. Когда секреторная деятельность желудка снижается, продукция фактора Кастла тоже снижается и соответственно уменьшается всасывание витамина В12, вследствие чего гастриты с пониженной секрецией желудочного сока, как правило, сопровождаются анемией.

Фазы желудочной секреции:

1. Сложнорефлекторная, или мозговая , длительностью 1,5 – 2 ч, которой секреция желудочного сока происходит под действием всех факторов, сопровождающих прием пищи. При этом условные рефлексы, возникающие на вид, запах пищи, обстановку, комбинируются с безусловными, возникающими при жевании и глотании. Сок, выделяющийся под влиянием вида и запаха пищи, жевания и глотания, называется «аппетитный» или «запальный». Он подготавливает желудок к приему пищи.

2. Желудочная, или нейрогуморальная , фаза, в которой стимулы секреции возникают в самом желудке: секреция усиливается при растяжении желудка (механическая стимуляция) и при действии на его слизистую экстрактивных веществ пищи и продуктов гидролиза белков (химическая стимуляция). Главным гормоном в активации желудочной секреции во второй фазе является гастрин. Выработка гастрина и гистамина также происходит под влиянием местных рефлексов метасимпатической нервной системы.

Гуморальная регуляция присоединяется через 40 – 50 минут после начала мозговой фазы. Кроме активирующего влияния гормонов гастрина и гистамина, активация выделения желудочного сока происходит под влиянием химических компонентов – экстрактивных веществ самой пищи, в первую очередь мяса, рыбы, овощей. При варке продуктов они переходят в отвары, бульоны, быстро всасываются в кровь и активируют деятельность пищеварительной системы. К таким веществам прежде всего относятся свободные аминокислоты, витамины, биостимуляторы, набор минеральных и органических солей. Жир вначале тормозит секрецию и замедляет эвакуацию химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку, но затем он стимулирует деятельность пищеварительных желез. Поэтому при повышенной желудочной секреции не рекомендуются отвары, бульоны, капустный сок.

Наиболее сильно желудочная секреция повышается под влиянием белковой пищи и может продолжаться до 6-8 часов, слабее всего она изменяется под влиянием хлеба (не более 1 ч). При длительном нахождении человека на углеводном режиме питания кислотность и переваривающая сила желудочного сока снижаются.

3. Кишечная фаза . В кишечной фазе происходит угнетение секреции желудочного сока. Она развивается при переходе химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку. При попадании кислого пищевого комка в двенадцатиперстной кишке начинают продуцироваться гормоны, гасящие желудочную секрецию, – секретин, холецистокинин и другие. Количество желудочного сока уменьшается на 90 %.

Пищеварение в тонком кишечнике

Тонкая кишка – наиболее длинная часть пищеварительного тракта длиной 2,5 – 5 метров. Тонкая кишка делится на три отдела: двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишки. В тонкой кишке происходит всасывание продуктов расщепления питательных веществ. Слизистая оболочка тонкой кишки образует циркулярные складки, поверхность которых покрыта многочисленными выростами – кишечными ворсинками длиной 0,2 – 1,2 мм, которые увеличивают всасывающую поверхность кишки. В каждую ворсинку входят артериола и лимфатический капилляр (млечный синус), а выходят венулы. В ворсинке артериолы делятся на капилляры, которые, сливаясь, образуют венулы. Артериолы, капилляры и венулы в ворсинке располагаются вокруг млечного синуса. Кишечные железы располагаются в толще слизистой оболочки и вырабатывают кишечный сок. В слизистой оболочке тонкой кишки заложены многочисленные одиночные и групповые лимфатические узелки, выполняющие защитную функцию.

Кишечная фаза – самая активная фаза переваривания питательных веществ. В тонкой кишке перемешивается кислое содержимое желудка со щелочными секретами поджелудочной железы, кишечных желез и печени и происходит расщепление питательных веществ до конечных продуктов, всасывающихся в кровь, а также продвижение пищевой массы по направлению к толстому кишечнику и выделение метаболитов.

На всем протяжении пищеварительная трубка покрыта слизистой оболочкой, содержащей железистые клетки, которые выделяют различные компоненты пищеварительного сока. Пищеварительные соки состоят из воды, неорганических и органических веществ. Органические вещества – это в основном белки (ферменты) – гидролазы, способствующие расщеплению больших молекул на малые: гликолитические ферменты расщепляют углеводы до моносахаров, протеолитические – олигопептиды до аминокислот, липолитические – жиры до глицерина и жирных кислот. Активность этих ферментов очень сильно зависит от температуры и рН среды, а также от наличия или отсутствия их ингибиторов (чтобы, например, они не переварили стенку желудка). Секреторная активность пищеварительных желез, состав и свойства выделяемого секрета зависят от пищевого рациона и режима питания.

В тонкой кишке происходят полостное пищеварение, а также пищеварение в зоне щеточной каймы энтероцитов (клеток слизистой оболочки) кишечника – пристеночное пищеварение (А.М. Уголев, 1964). Пристеночное, или контактное, пищеварение происходит только в тонких кишках при контакте химуса с их стенкой. Энтероциты снабжены покрытыми слизью ворсинками, пространство между которыми заполнено густым веществом (гликокаликсом), в котором содержатся нити гликопротеидов. Они вместе со слизью способны адсорбировать пищеварительные ферменты сока поджелудочной железы и кишечных желез, при этом концентрация их достигает высоких значений, и разложение сложных органических молекул до простых идет более эффективно.

Количество пищеварительных соков, вырабатываемых всеми пищеварительными железами составляет 6 – 8 л в сутки. Большая часть их в кишечнике всасывается обратно. Всасывание – это физиологический процесс переноса веществ из просвета пищеварительного канала в кровь и лимфу. Общее количество жидкости, всасываемой ежедневно в пищеварительной системе, составляет 8 – 9 л (примерно1,5 л из пищи, остальное количество – это жидкость, выделяемая железами пищеварительной системы). Во рту всасывается немного воды, глюкозы и некоторые лекарственные препараты. В желудке всасываются вода, алкоголь, немного солей и моносахаридов. Основной отдел желудочно-кишечного тракта, где всасываются соли, витамины и питательные вещества, – это тонкая кишка. Высокая скорость всасывания обеспечивается наличием складок на всем ее протяжении, в результате чего поверхность всасывания увеличивается в три раза, а также наличием ворсинок на клетках эпителия, благодаря которым поверхность всасывания возрастает в 600 раз. Внутри каждой ворсинки располагается густая сеть капилляров, причем их стенки имеют большие поры (45 – 65 нм), через которые могут проникать даже довольно крупные молекулы.

Сокращения стенки тонкой кишки обеспечивают продвижение химуса в дистальном направлении, перемешивание его с пищеварительными соками. Эти сокращения происходят в результате координированного сокращения гладкомышечных клеток наружного продольного и внутреннего циркулярного слоёв. Виды моторики тонкой кишки: ритмическая сегментация, маятникообразные движения, перистальтические и тонические сокращения. Регуляция сокращений осуществляется главным образом местными рефлекторными механизмами с участием нервных сплетений стенки кишки, но под контролем ЦНС (например, при сильных отрицательных эмоциях может произойти резкая активация моторики кишки, что приведет к развитию «нервного поноса»). При возбуждении парасимпатических волокон блуждающего нерва моторика кишечника усиливается, при возбуждении симпатических нервов – тормозится.

Роль печени и поджелудочной железы в пищеварении

Печень участвует в пищеварении, выделяя жёлчь. Жёлчь вырабатывается клетками печени постоянно, а поступает в двенадцатиперстную кишку через общий жёлчный проток только при наличии в ней пищи. Когда пищеварение прекращается, жёлчь скапливается в желчном пузыре, где в результате всасывания воды концентрация жёлчи возрастает в 7 – 8 раз. Жёлчь, выделяющаяся в двенадцатиперстную кишку, ферментов не содержит, а только участвует в эмульгации жиров (для более успешного действия липаз). В сутки ее вырабатывается 0,5 – 1 л. В жёлчи содержатся жёлчные кислоты, жёлчные пигменты, холестерин, множество ферментов. Жёлчные пигменты (билирубин, биливердин), представляющие собой продукты распада гемоглобина, придают желчи золотисто-желтый цвет. Жёлчь выделяется в двенадцатиперстную кишку через 3 – 12 мин после начала приема еды.

Функции жёлчи:

• нейтрализует кислый химус, поступающий из желудка;
• активирует липазу сока поджелудочной железы;
• эмульгирует жиры, что облегчает их переваривание;
• стимулирует моторику кишечника.

Увеличивают секрецию жёлчи желтки, молоко, мясо, хлеб. Холецистокинин стимулирует сокращения жёлчного пузыря и выделение жёлчи в двенадцатиперстную кишку.

В печени постоянно синтезируется и расходуется гликоген – полисахарид, представляющий собой полимер глюкозы. Адреналин и глюкагон усиливают распад гликогена и поступление глюкозы из печени в кровь. Кроме того, печень осуществляет обезвреживание вредных веществ, поступивших в организм извне или образовавшихся при переваривании пищи, благодаря деятельности мощных ферментных систем гидроксилирования и обезвреживания чужеродных и токсических веществ.

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции, состоит из эндокринного и экзокринного отделов. Эндокринный отдел (клетки островков Лангерганса) выделяет гормоны прямо в кровь. В экзокринном отделе (80% всего объема поджелудочной железы) вырабатывается поджелудочный сок, который содержит пищеварительные ферменты, воду, бикарбонаты, электролиты, и по специальным выводным протокам поступает в двенадцатиперстную кишку синхронно с выделением жёлчи, так как они имеют общий сфинктер с протоком жёлчного пузыря.

В сутки вырабатывается 1,5 – 2,0 л поджелудочного сока, рН 7,5 – 8,8 (за счет HCO3-), для нейтрализации кислого содержимого желудка и создания щелочного рН, при котором лучше работают поджелудочные ферменты, гидролизующие все виды питательных веществ (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты). Протеазы (трипсиноген, химотрипсиноген и др.) вырабатываются в неактивном виде. Для предупреждения самопереваривания те же клетки, которые выделяют трипсиноген, одновременно продуцируют ингибитор трипсина, поэтому в самой поджелудочной железе трипсин и остальные ферменты расщепления белков неактивны. Активация трипсиногена происходит только в полости двенадцатиперстной кишки, и активный трипсин, помимо гидролиза белков, вызывает активацию остальных ферментов сока поджелудочной железы. В соке поджелудочной железы содержатся также ферменты, расщепляющие углеводы (α-амилаза) и жиры (липазы).

Пищеварение в толстом кишечнике

Кишечник

Толстая кишка состоит из слепой, ободочной и прямой кишки. От нижней стенки слепой кишки отходит червеобразный отросток (аппендикс), в стенках которого располагается много лимфоидных клеток, благодаря чему он играет важную роль в реакциях иммунитета. В толстой кишке происходит окончательное всасывание необходимых питательных веществ, выделение метаболитов и солей тяжелых металлов, накопление обезвоженного кишечного содержимого и удаление его из организма. В сутки у взрослого человека образуется и выводится 150-250 г кала. Именно в толстой кишке происходит всасывание основного объема воды (5 – 7 л в сутки).

Сокращения толстого кишечника происходят в основном в виде медленных маятникообразных и перистальтических движений, что обеспечивает максимальное всасывание воды и других компонентов в кровь. Моторика (перистальтика) толстой кишки усиливается во время еды, прохождения пищи по пищеводу, желудку, двенадцатиперстной кишке. Тормозные влияния осуществляются из прямой кишки, раздражение рецепторов которой снижает двигательную активность толстой кишки. Прием пищи, богатой пищевыми волокнами (целлюлоза, пектин, лигнин) увеличивает количество кала и ускоряет его продвижение по кишечнику.

Микрофлора толстой кишки. Последние отделы толстой кишки содержат много микроорганизмов, в первую очередь палочки рода Bifidus и Bacteroides. Они участвуют в разрушении ферментов, поступающих с химусом из тонкой кишки, синтезе витаминов, обмене белков, фосфолипидов, жирных кислот, холестерина. Защитная функция бактерий заключается в том, что кишечная микрофлора в организме хозяина действует как постоянный стимул для выработки естественного иммунитета. Кроме того, нормальные бактерии кишечника выступают как антагонисты по отношению к патогенным микробам и угнетают их размножение. Деятельность микрофлоры кишки может быть нарушена после длительного приема антибиотиков, в результате чего бактерии погибают, но начинают развиваться дрожжи, грибки. Кишечные микробы синтезируют витамины К, В12, Е, В6, а также и другие биологически активные вещества, поддерживают процессы брожения и снижают процессы гниения.

Регуляция деятельности органов пищеварения

Регуляция деятельности желудочно-кишечного тракта осуществляется с помощью центральных и местных нервных, а также гормональных воздействий. Центральные нервные влияния наиболее характерны для слюнных желез, в меньшей степени для желудка, а местные нервные механизмы играют существенную роль в тонком и толстом кишечнике.

Центральный уровень регуляции осуществляется в структурах продолговатого мозга и ствола мозга, совокупность которых образует пищевой центр. Пищевой центр координирует деятельность пищеварительной системы, т.е. регулирует сокращения стенок желудочно-кишечного тракта и выделение пищеварительных соков, а также регулирует пищевое поведение в общих чертах. Целенаправленное пищевое поведение формируется с участием гипоталамуса, лимбической системы и коры больших полушарий.

Рефлекторные механизмы играют важную роль в регуляции пищеварительного процесса. Их детально изучил академик И.П. Павлов, разработав методы хронического эксперимента, позволяющие получать необходимый для анализа чистый сок в любой момент процесса пищеварения. Он показал, что выделение пищеварительных соков в значительной мере связано с процессом приема пищи. Базальное выделение пищеварительных соков очень незначительно. Например, на голодный желудок выделяется примерно 20 мл желудочного сока, а в процессе пищеварения – 1200 – 1500 мл.

Рефлекторная регуляция пищеварения осуществляется при помощи условных и безусловных пищеварительных рефлексов.

Условные пищевые рефлексы вырабатываются в процессе индивидуальной жизни и возникают на вид, запах пищи, время, звуки и обстановку. Безусловные пищевые рефлексы берут начало с рецепторов ротовой полости, глотки, пищевода и самого желудка при поступлении пищи и играют основную роль во вторую фазу желудочной секреции.

Условнорефлекторный механизм является единственным в регуляции слюноотделения и важным для начальной секреции желудка и пожелудочной железы, запуская их деятельность («запальный» сок). Этот механизм наблюдается в течение I фазы желудочной секреции. Интенсивность сокоотделения во время I фазы зависит от аппетита.

Нервная регуляция желудочной секреции осуществляется вегетативной нервной системой через парасимпатические (блуждающий нерв) и симпатические нервы. Через нейроны блуждающего нерва происходит активация желудочной секреции, а симпатические нервы оказывают тормозное влияние.

Местный механизм регуляции пищеварения осуществляется при помощи периферических ганглиев, расположенных в стенках желудочно-кишечного тракта. Местный механизм является важным в регуляции кишечной секреции. Он активирует выделение пищеварительных соков только в ответ на поступление химуса в тонкий кишечник.

Огромную роль в регуляции секреторных процессов в пищеварительной системе играют гормоны, которые вырабатываются клетками, расположенными в различных отделах самой пищеварительной системы и действуют через кровь или через внеклеточную жидкость на соседние клетки. Через кровь действуют гастрин, секретин, холецистокинин (панкреозимин), мотилин и др. На соседние клетки действуют соматостатин, ВИП (вазоактивный интестинальный полипептид), вещество Р, эндорфины и др.

Главное место выделения гормонов пищеварительной системы – начальный отдел тонкого кишечника. Всего их насчитывается около 30. Высвобождение этих гормонов происходит при действии на клетки диффузной эндокринной системы химических компонентов из пищевой массы в просвете пищеварительной трубки, а также при действии ацетилхолина, являющегося медиатором блуждающего нерва, и некоторых регуляторных пептидов.

Основные гормоны пищеварительной системы:

1. Гастрин образуется в добавочных клетках пилорической части желудка и активирует главные клетки желудка, продуцирующие пепсиноген, и обкладочные, продуцирующие соляную кислоту, посредством чего усиливает секрецию пепсиногена и активирует его превращение в активную форму – пепсин. Кроме того, гастрин способствует образованию гистамина, который в свою очередь тоже стимулирует продукцию соляной кислоты.

2. Секретин образуется в стенке двенадцатиперстной кишки под действием соляной кислоты, поступающей из желудка с химусом. Секретин угнетает выделение желудочного сока, но активирует выработку поджелудочного сока (но не ферментов, а лишь воды и бикарбонатов) и усиливает влияние холецистокинина на поджелудочную железу.

3. Холецистокинин, или панкреозимин , выделяется под влиянием поступающих в двенадцатиперстную кишку продуктов переваривания пищи. Он увеличивает секрецию ферментов поджелудочной железы и вызывает сокращения желчного пузыря. И секретин, и холецистокинин способны тормозить секрецию и моторику желудка.

4. Эндорфины . Тормозят секрецию ферментов поджелудочной железы, но усиливают выделение гастрина.

5. Мотилин усиливает моторную активность желудочно-кишечного тракта.

Некоторые гормоны могут выделяться очень быстро, помогая формированию чувства насыщения уже за столом.

Аппетит. Голод. Насыщение

Голод – это субъективное ощущение пищевой потребности, которое организует поведение человека на поиски и потребление пищи. Чувство голода проявляется в виде жжения и болей в подложечной области, поташнивания, слабости, головокружения, голодной перистальтики желудка и кишечника. Эмоциональное ощущение голода связано с активацией лимбических структур и коры больших полушарий.

Центральная регуляция чувства голода осуществляется благодаря деятельности пищевого центра, который состоит из двух основных частей: центра голода и центра насыщения, располагающихся в латеральных (боковых) и центральных ядрах гипоталамуса соответственно.

Активация центра голода происходит вследствие потока импульсов от хеморецепторов, реагирующих на понижение содержания в крови глюкозы, аминокислот, жирных кислот, триглицеридов, продуктов гликолиза или же от механорецепторов желудка, возбуждающихся при его голодной перистальтике. Снижение температуры крови также может способствовать появлению чувства голода.

Активация центра насыщения может происходить еще до того, как продукты гидролиза питательных веществ поступят из желудочно-кишечного тракта в кровь, на основании чего различают сенсорное насыщение (первичное) и обменное (вторичное). Сенсорное насыщение наступает вследствие раздражения рецепторов рта и желудка поступающей пищей, а также в результате условно-рефлекторных реакций в ответ на вид, запах пищи. Обменное насыщение возникает значительно позже (через 1,5 – 2 часа после приема пищи), когда продукты расщепления питательных веществ поступают в кровь.

Аппетит – это ощущение потребности в пище, формирующееся в результате возбуждения нейронов коры больших полушарий и лимбической системы. Аппетит способствует организации работы пищеварительной системы, улучшает переваривание и усвоение питательных веществ. Нарушения аппетита проявляются в виде снижения аппетита (анорексия) или его повышения (булимия). Длительное сознательное ограничение потребления пищи может привести не только к нарушениям обмена веществ, но и к патологическим изменениям аппетита, вплоть до полного отказа от еды.

Пищеварительная система человека имеет очень продуманное строение и являет собой целую совокупность органов пищеварения, обеспечивающих организм требуемой ему энергией, без которой не было бы возможно интенсивное восстановление тканей и клеток.

Основная функция пищеварительной системы, как следует из ее названия, заключается в пищеварении. Суть этого процесса состоит в механической и химической обработке пищи. Определенные органы пищеварения расщепляют поступающие с пищей питательные вещества на отдельные составляющие, благодаря чему под действием определенных ферментов они проникают сквозь стенки пищеварительного аппарата. Весь процесс пищеварения заключается в нескольких последовательных этапах, а участвуют в нем абсолютно все отделы пищеварительного тракта. Лучше понять, каково значение пищеварительной системы для человеческого организма, позволит более детальное рассмотрение ее строения.

Пищеварительный тракт состоит из трех основных обширных отделов. Верхний или передний отдел включает в себя такие органы, как полость рта, глотка и пищевод. Сюда пища поступает и подвергается начальной механической обработке, затем отправляется в средний отдел, состоящий из желудка, тонкого и толстого кишечника, поджелудочной железы, желчного пузыря и печени. Здесь уже происходит сложная химическая обработка пищи, ее расщепление на отдельные компоненты, а также их всасывание. Кроме того, средний отдел отвечает за образование из непереваренных остатков каловых масс, которые поступают в задний отдел, предназначенный для их окончательного выведения.

Верхний отдел

Как и все отделы системы пищеварения, верхний отдел состоит из нескольких органов:

полости рта, включающей в себя губы, язык, твердое и мягкое небо, зубы и слюнные железы; глотки; пищевода.

Строение верхнего отдела пищеварительного тракта начинается с ротовой полости, вход в которую формируют губы, состоящие из мышечной ткани с очень хорошим кровоснабжением. Благодаря наличию в них множества нервных окончаний, человек без труда определяет температуру поглощаемой пищи.

Язык представляет собой подвижный мышечный орган, состоящий из шестнадцати мышц и покрытый слизистой оболочкой. Именно за счет своей высокой подвижности язык принимает непосредственное участие в процессе пережевывания пищи, перемещая ее между зубами, а затем в глотку. На языке также находится множество вкусовых рецепторов, благодаря которым человек чувствует тот или иной вкус.

Что касается стенок полости рта, то он формируются из твердого и мягкого неба. В передней области располагается твердое небо, состоящее из небной кости и верхней челюсти. Мягкое небо, сформированное из мышечных волокон, находится в задней области рта и образует арку с небным язычком.

Также к верхнему отделу принято относить и мышцы, необходимые для осуществления процесса жевания: щечные, височные и жевательные. Так как пищеварительный механизм начинает свою работу еще во рту, непосредственное участие в переваривании пищи принимают слюнные железы, продуцирующие слюну, которая способствует расщеплению еды, что облегчает процесс глотания. У человека имеется три пары слюнных желез: подчелюстные, подъязычные, ушные.

Полость рта соединяется с пищеводом при помощи глотки воронковидной формы, которая имеет следующие отделы: носоглотка, ротоглотка и гортаноглотка. Пищевод, тянущийся к желудку, имеет длину около двадцати пяти сантиметров. Проталкивание по нему пищи обеспечивается за счет рефлекторных сокращений, называемых перистальтикой.

Пищевод практически полностью состоит из гладкой мускулатуры, а его оболочка имеет огромное количество слизистых желез, увлажняющих орган. В строении пищевода также выделяют верхний сфинктер, соединяющий его с глоткой, и нижний сфинктер, отделяющий пищевод от желудка.

Средний отдел

Строение среднего отдела человеческой пищеварительной системы образовано тремя основными слоями:

брюшиной - внешним слоем с плотной текстурой, продуцирующим специальную смазку для облегчения скольжения внутренних органов; мышечным слоем - мышцы, формирующие этот слой, имеют способность расслабляться и сокращаться, что именуется перистальтикой; подслизистой оболочкой, состоящей из соединительной ткани и нервных волокон.

Пережеванная пища через глотку и сфинктер пищевода поступает в желудок – орган, способный сокращаться и растягиваться при наполнении. В данном органе за счет желудочных желез вырабатывается особый сок, расщепляющий пищу на отдельные ферменты. Именно в желудке располагается наиболее толстая область мышечного слоя, а в самом конце органа находится так называемый сфинктер привратника, осуществляющий контроль поступления пищи в следующие отделы пищеварительного тракта.

Тонкий кишечник имеет длину около шести метров, именно она заполняет собой брюшную полость. Именно здесь происходит абсорбция – всасывание питательных элементов. Начальный отрезок тонкого кишечника именуется двенадцатиперстной кишкой, к которой подходят протоки поджелудочной железы и печени. Другие участки органа называются тонкой и подвздошной кишкой. Всасывающая поверхность тонкого кишечника значительно увеличивается за счет особых ворсинок, которыми покрыта его слизистая.

В конце подвздошной кишки располагается особый клапан – своеобразная заслонка, предотвращающая движение каловых масс в обратном направлении, то есть из толстого в тонкий кишечник.

Толстый кишечник длиной около полутора метров несколько шире тонкого, а строение его включает в себя несколько основных отделов:

слепая кишка с червеобразным отростком - аппендиксом; ободочная кишка - восходящая, поперечно-ободочная, нисходящая; сигмовидная кишка; прямая кишка с ампулой (расширенной частью); заднепроходный канал и анальное отверстие, формирующие задний отдел пищеварительной системы.

В толстом кишечнике размножаются всевозможные микроорганизмы, которые незаменимы при создании так называемого иммунологического барьера, защищающего организм человека от патогенных микробов и бактерий. Кроме того кишечная микрофлора обеспечивает итоговое разложение отдельных компонентов пищеварительных секретов, участвует в синтезе витаминов и т.д.

Размер кишечника увеличивается с возрастом человека, точно так же меняется его структура, форма и положение.

Помимо этого органы пищеварительной системы включают в себя железы, которые являют собой своеобразные звенья всего человеческого организма, так как их функция распространяется сразу на несколько систем. Речь идет о печени и поджелудочной железе.

Печень является крупнейшим органом пищеварительной системы и состоит из двух долей. Этот орган выполняет немало функций, некоторые из которых не связаны с пищеварением. Так, печень является своеобразным фильтром крови, способствует выведению токсинов из организма, обеспечивает хранение полезных веществ и некоторого количества витаминов, а также продуцирует желчь для желчного пузыря. Время выделения желчи зависит в основном от состава принимаемой пищи. Так, при употреблении продуктов, богатых жирами, желчь выделяется очень быстро.

Желчный пузырь имеет притоки, связывающие его с печенью и двенадцатиперстной кишкой. Желчь, поступающая из печени, хранится в желчном пузыре ровно до того момента, пока не возникнет необходимость направить ее в двенадцатиперстную кишку для участия в пищеварительном процессе.

Поджелудочная железа синтезирует гормоны и жиры, а также принимает непосредственное участие в процессе переваривания пищи. Она же является метаболическим регулятором всего человеческого организма.

В поджелудочной железе продуцируется панкреатический сок, который затем проникает в двенадцатиперстную кишку и принимает участие в расщеплении углеводов, жиров и белков. Активизация ферментов поджелудочного сока происходит лишь при его попадании в кишечник, в обратном случае может развиться тяжелое воспалительное заболевание – панкреатит.

Задний отдел

Конечный он же задний отдел, который включает в себя пищеварительная система человека, состоит из каудальной части прямой кишки. В ее анальной части принято выделять столбчатую, промежуточную и кожную зону. Конечная ее область является суженной и формирует заднепроходный канал, заканчивающийся анальным отверстием, образованное из двух мышц: внутреннего и внешнего сфинктера. Функция анального канала - это удержание и выведение каловых масс и газов.

Предназначение

Функции пищеварительной системы, необходимые для обеспечения жизнедеятельности каждого человека заключаются в обеспечении следующих процессов:

первичная механическая обработка пищи и глотание; активное переваривание; абсорбция; экскреция.

Пища попадает сначала в рот, где пережевывается и принимает вид болюса – мягкого шарика, который затем проглатывается и по пищеводу доходит до желудка. В пережевывании пищи участвуют, губы и зубы, а щечные и височные мышцы обеспечивают движение жевательного аппарата. Слюнные железы вырабатывают слюну, которая растворяет и связывает пищу, тем самым подготавливая ее к проглатыванию.

В процессе переваривания фрагменты пищи размельчаются настолько, чтобы ее частицы могли быть поглощены клетками. Первый этап – механический, он начинается еще в ротовой полости. В слюне, продуцируемой слюнными железами, содержится особое вещество, называемое амилазой, за счет чего происходит расщепление углеводов, также слюна помогает в формировании болюсов.

Расщепление фрагментов пищи пищеварительными соками происходит уже непосредственно в желудке. Это процесс называется химическим перевариванием, в процессе которого болюсы трансформируются в химусы. За счет желудочного фермента пепсина происходит расщепление протеинов. Также в желудке производится соляная кислота, уничтожающая вредные частицы, попадающие с пищей. При определенном уровне кислотности, переваренная пища поступает в двенадцатиперстную кишку. Туда же попадают соки из поджелудочной железы, продолжая расщеплять белки, сахар и переваривать углеводы. Расщепление жиров происходит за чет желчи, поступающей из печени.

Когда пища уже переварена, питательные вещества должны поступить в кровь. Этот процесс называется абсорбцией, которая происходит, как в самом желудке, так и в кишечнике. Однако далеко не все вещества способны полностью перевариваться, поэтому возникает необходимость в выведении отходов из организма. преобразование непереваренных частиц пищи в каловые массы и их удаление называется экскрецией. Человек ощущает позывы к дефекации тогда, когда сформированные каловые массы достигают прямой кишки.

Нижний отдел пищеварительного тракта устроен таким образом, что человек может самостоятельно контролировать дефекацию. Расслабление внутреннего сфинктера происходит во время проталкивания фекалий по заднепроходному каналу с помощью перистальтики, а движение внешнего сфинктера остаются произвольными.

Как видно, строение пищеварительной системы прекрасно продумано природой. Когда все ее отделы работают слаженно, процесс пищеварения может занимать всего несколько часов или же дней в зависимости от того, какая пища по качеству и плотности поступила в организм. Так как процесс пищеварения отличается сложностью и требует затрачивания определенного количества энергии, пищеварительная система нуждается в отдыхе. Этим и можно объяснить, что большинство людей ощущают сонливость после плотного обеда.

Вам все еще кажется, что вылечить желудок и кишечник тяжело?

Судя по тому, что вы сейчас читаете эти строки - победа в борьбе с заболеваниями желудочно-кишечного тракта пока не на вашей стороне…

И вы уже думали о хирургическом вмешательстве? Оно и понятно, ведь желудок - очень важный орган, а его правильное функционирование- залог здоровья и хорошего самочувствия. Частые боли в животе, изжога, вздутие, отрыжка, тошнота, нарушение стула… Все эти симптомы знакомы вам не понаслышке.

Но возможно правильнее лечить не следствие, а причину? Вот история Галины Савиной, о том как она избавилась от всех эти неприятных симптомов… Читать статью >>>

1. Общие замечания 2. Ротовая полость. Глотка 3. Пищевод 4. Желудок 5. Тонкий кишечник 6. Поджелудочная железа 7. Печень 8. Толстая кишка 9. Всасывание 10. Регуляция пищеварения

Общие замечания

Пищеварение - совокупность процессов механической и химической переработки пищи на компоненты, пригодные для всасывания в кровь и лимфу и участия в обмене веществ. Продукты пищеварения поступают во внутреннюю среду организма и переносятся к клеткам, где либо окисляются с выделением энергии, либо используются в процессах биосинтеза как строительный материал.

Отделы пищеварительной системы человека: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый отделы кишечника, анальное отверстие. Стенки полых органов пищеварительного тракта состоят из трех оболочек : наружной соединительнотканной, средней -мышечной и внутренней - слизистой. Перемещение пищи из одного отдела в другой осуществляется благодаря сокращению стенок органов тракта.

Основные функции пищеварительной системы:

■ секреторная (выработка пищеварительных соков печенью и поджелудочной железой, короткие протоки которых выходят в тонкий кишечник; важную роль в пищеварении также играют слюнные железы и железы, находящиеся в стенках желудка и тонкого кишечника);

■ моторная , или двигательная (механическая обработка пищи, ее передвижение по пищеварительному тракту и вывод непереваренных остатков за пределы организма);

■ всасывания продуктов расщепления пищи и других питательных веществ во внутреннюю среду организма - кровь и лимфу.

Ротовая полость. Глотка

Ротовая полость сверху ограничена твердым и мягким нёбом, снизу - челюстно-подъязычной мышцей, по бокам - щеками, спереди - губами. Сзади ротовая полость при помощи зева сообщается с глоткой . В ротовой полости находятся язык и зубы . В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез - околоушных, подъязычных и нижнечелюстных.

■ Во рту анализируются вкусовые качества пищи, затем пища измельчается зубами, обволакивается слюной и подвергается действию ферментов.

Слизистая оболочка рта имеет множество желез разной величины. Мелкие железы расположены неглубоко в тканях, крупные обычно удалены от полости рта и сообщаются с ней длинными выводными протоками.

Зубы. У взрослого человека обычно имеются 32 зуба: по 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зубов на каждой челюсти. Зубы служат для удержания, откусывания, разгрызания и механического измельчения пищи; они также принимают участие в формировании звуков речи.

■ Резцы расположены в полости рта спереди; имеют прямые острые края и приспособлены для откусывания пищи.

■ Клыки расположены за резцами; имеют конусовидную форму; у человека развиты слабо.

■Малые коренные зубы расположены за клыками; имеют один или два корня и два бугорка на поверхности; служат для измельчения пищи.

■Большие коренные зубы расположены за малыми коренными; имеют три (верхние коренные зубы) или четыре (нижние) корня и четыре или пять бугорков на поверхности; служат для перетирания пищи.

Зуб состоит из корня (часть зуба, погруженная в лунку челюсти), шейки (часть зуба, погруженная в десну) и коронки (часть зуба, выступающая в ротовую полость). Внутри корня проходит канал , расширяющийся в полость зуба и заполненный пульпой (рыхлой соединительной тканью), содержащей сосуды и нервы. Пульпа вырабатывает щелочной раствор, просачивающийся по порам зуба наружу; этот раствор необходим для нейтрализации кислой среды, образуемой живущими на зубах бактериями и разрушающей зуб.

Основу зуба составляет дентин , покрытый на коронке зубной эмалью , а на шейке и корне - зубным цементом . Дентин и цемент - виды костной ткани. Зубная эмаль - самая твердая ткань в организме человека, по твердости она близка к кварцу.

У ребенка в возрасте около года появляются молочные зубы , которые затем, начиная с шестилетнего возраста, выпадают и заменяются постоянными зубами . Перед сменой корни молочных зубов рассасываются. Зачатки постоянных зубов закладываются еще в утробном периоде развития. Прорезывание постоянных зубов заканчивается к 10-12 годам; исключение составляют зубы мудрости, появление которых задерживается порой до 20-30 лет.

Прикус - смыкание верхних резцов с нижними; при правильном прикусе верхние резцы располагаются впереди нижних, что усиливает их режущее действие.

Язык - подвижный мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой, богато снабженный сосудами и нервами; состоит из тела и задней части - корня . Тело языка формирует пищевой комок и передвигает пищу в процессе жевания, корень языка проталкивает пищу в направлении глотки, ведущей в пищевод. При глотании пищи отверстие трахеи (дыхательной трубки) прикрывается надгортанником. Язык также является органом вкуса и участвует в формировании звуков речи .

Слюнные железы рефлекторно выделяют слюну , имеющую слабощелочную реакцию и содержащую воду (98-99%), слизь и пищеварительные ферменты. Слизь представляет собой вязкую жидкость, состоящую из воды, антител (связывают бактерии) и веществ белковой природы - муцина (смачивает пищу во время ее пережевывания, способствуя образованию пищевого комка для проглатывания пищи) и лизоцима (обладает обеззараживающим действием, разрушая оболочки бактериальных клеток).

■ Слюна выделяется непрерывно (до 1,5-2 л в сутки); выделение слюны может усиливаться рефлекторно (см. ниже). Центр слюноотделения находится в продолговатом мозге.

Ферменты слюны : амилазы и мальтоза начинают расщеплять углеводы, а липаза - жиры; при этом полного расщепления не происходит из-за непродолжительности нахождения пищи во рту.

Зев - отверстие, через которое ротовая полость сообщается с глоткой . По бокам зева находятся особые образования (скопления лимфоидной ткани) - миндалины , в которых содержатся лимфоциты, выполняющие защитную функцию.

Глотка - это мышечный орган, соединяющий ротовую полость с пищеводом и носовую полость - с гортанью. Глотание - рефлекторный процесс. Во время глотания пищевой комок проходит в глотку; при этом мягкое нёбо приподнимается и перекрывает вход в носоглотку, а надгортанник перекрывает путь в гортань.

Пищевод

Пищевод - верхняя часть пищеварительного канала; представляет собой мышечную трубку длиной около 25 см, изнутри выстланную плоским эпителием; начинается от глотки. Мышечный слой стенок пищевода в верхней части состоит из поперечнополосатой мышечной ткани, в средней и нижней - из гладкой мышечной ткани. Вместе с трахеей пищевод проходит в грудную полость и на уровне XI грудного позвонка открывается в желудок.

Мускульные стенки пищевода могут сокращаться, проталкивая пищу в желудок. Сокращения пищевода происходят в виде медленных перистальтических волн , возникающих в его верхней части и распространяющихся вдоль всей длины пищевода.

Перистальтическая волна представляет собой распространяющийся вдоль пищеварительной трубки волнообразный цикл последовательных сокращений и расслаблений небольших сегментов трубки, продавливающих пищу в расслабленные участки. Перистальтические волны обеспечивают движение пищи через весь пищеварительный тракт.

Желудок

Желудок - расширенная грушевидная часть пищеварительной трубки объемом 2-2,5 (иногда до 4) л; имеет тело, дно и пилорическую часть (отдел, граничащий с двенадцатиперстной кишкой), входное и выходное отверстия. В желудке пища накапливается и на некоторое время (2-11 ч) задерживается. В течение этого времени она перетирается, смешивается с желудочным соком, приобретая консистенцию жидкого супа (образует химус ), и подвергается действию соляной кислоты и ферментов.

■ Главный процесс пищеварения в желудке - гидролиз белков .

Стенки желудка состоят из трех слоев гладких мышечных волокон и выстланы железистым эпителием. Мышечные клетки наружного слоя имеют продольную направленность, среднего -циркулярную (круговую), внутреннего - косую. Такое строение способствует поддержанию тонуса стенок желудка, перемешиванию пищевой массы с желудочным соком и ее передвижению в кишечник.

Слизистая оболочка желудка собрана в складки, в которые открываются выводные протоки желез , вырабатывающих желудочный сок. Железы состоят из главных (вырабатывают ферменты), обкладочных (вырабатывают соляную кислоту) и добавочных клеток (вырабатывают слизь, которая постоянно обновляется и препятствует перевариванию стенок желудка его же ферментами).

В слизистой оболочке желудка также имеются эндокринные клетки , продуцирующие пищеварительные и другие гормоны .

■ В частности, гормон гастрин стимулирует выработку желудочного сока.

Желудочный сок - это прозрачная жидкость, в состав которой входят пищеварительные ферменты, 0,5-процентный раствор соляной кислоты (pH = 1-2), муцины (защищают стенки желудка) и неорганические соли. Кислота активизирует ферменты желудочного сока (в частности, превращает неактивный пепсиноген в активный пепсин ), денатурирует белки, размягчает волокнистую пищу и уничтожает болезнетворные микроорганизмы. Желудочный сок выделяется рефлекторно, 2-3 л в сутки.

❖ Ферменты желудочного сока:
■ пепсин расщепляет сложные белки на более простые молекулы - полипептиды;
■ желатиназа расщепляет белок соединительной ткани - желатин;
■ липаза расщепляет эмульгированные жиры молока до глицерина и жирных кислот;
■ химозин створаживает казеин молока.

В желудок вместе с пищевым комком также попадают ферменты слюны, где они продолжают действовать в течение некоторого времени. Так, амилазы расщепляют углеводы до тех пор, пока пищевой комок не пропитается желудочным соком и не произойдет нейтрализация этих ферментов.

Переработанный в желудке химус порциями поступает в двенадцатиперстную кишку - начальный отдел тонкого кишечника. Выход химуса из желудка контролируется специальной кольцевой мышцей - привратником .

Тонкий кишечник

Тонкий кишечник - самая длинная часть пищеварительного тракта (его длина 5-6 м), занимающая большую часть брюшной полости. Начальная часть тонкой кишки - двенадцатиперстная кишка - имеет длину около 25 см; в нее открываются протоки поджелудочной железы и печени. Двенадцатиперстная кишка переходит в тощую , тощая - в подвздошную кишку .

Мышечный слой стенок тонкого кишечника образован гладкой мышечной тканью и способен к перистальтическим движениям . Слизистая оболочка тонкой кишки имеет большое количество микроскопических желез (до 1000 на 1 мм2), вырабатывающих кишечный сок , и образует многочисленные (около 30 млн) микроскопические выросты - ворсинки .

Ворсинка - это вырост слизистой оболочки гонкого кишечника высотой 0,1-0,5 мм, внутри которого находятся гладкие мышечные волокна и хорошо развитая кровеносная и лимфатическая сеть. Ворсинки покрыты однослойным эпителием, образующим пальцеобразные выросты микроворсинки (длиной около I мкм и диаметром 0,1 мкм).

Па площади 1 см2 расположено от 1800 до 4000 ворсинок; они вместе с микроворсинками увеличивают площадь поверх мости тонкого кишечника более чем в 30-40 раз.

В тонком кишечнике органические вещества расщепляются до продуктов, которые могут быть усвоены клетками организма: углеводы - до простых сахаров, жиры - до глицерина и жирных кислот, белки - до аминокислот. В нем сочетаются два типа пищеварения: полостное и мембранное (пристеночное).

С помощью полостного пищеварения происходит первоначальный гидролиз пищевых веществ.

Мембранное пищеварение осуществляется на поверхности микроворсинок , где находятся соответствующие ферменты, и обеспечивает заключительную стадию гидролиза и переход к всасыванию. Аминокислоты и глюкоза всасываются через ворсинки в кровь; глицерин и жирные кислоты всасываются в клетки эпителия тонкого кишечника, где из них синтезируются собственные жиры организма, которые поступают в лимфу, а затем в кровь.

Большое значение для пищеварения в двенадцатиперстной кишке имеют панкреатический сок (выделяется поджелудочной железой ) и желчь (секретируется печенью ).

Кишечный сок имеет щелочную реакцию и состоит из мутноватой жидкой части и комочков слизи, содержащих спущенные клетки кишечного эпителия. Эти клетки разрушаются и освобождают содержащиеся в них ферменты, которые активно участвуют в переваривании химуса, расщепляя его до продуктов, которые могут быть усвоены клетками организма.

❖ Ферменты кишечного сока:
■ амилазы и мальтозы катализируют распад крахмала и гликогена,
■ инвертаза завершает переваривание сахаров’,
■ лактазы гидролизируют лактозу,
■ энтерокиназа превращает неактивный фермент трипсиноген в активный трипсин , расщепляющий белки;
■ дипептидазы расщепляют дипептиды до аминокислот.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа - орган смешанной секреции: ее экзокринная часть вырабатывает панкреатический сок, эндокринная часть вырабатывает гормоны (см. «Вилочковая железа«), регулирующие углеводный обмен.

Поджелудочная железа расположена под желудком; состоит из головки , тела и хвоста и имеет гроздевидное дольчатое строение; ее длина 15-22 см, масса 60-100 г.

Головка железы окружена двенадцатиперстной кишкой, а хвостовая часть прилегает к селезенке. В железе имеются проводящие каналы, сливающиеся в основной и дополнительный протоки, по которым панкреатический сок во время пищеварения поступает в двенадцатиперстную кишку. При этом основной проток у самого входа в двенадцатиперстную кишку (у фатерова соска) соединяется с общим желчным протоком (см. ниже).

Деятельность поджелудочной железы регулируется автономной нервной системой (через блуждающий нерв) и гуморально (соляной кислотой желудочного сока и гормоном секретином).

Панкреатический сок (сок поджелудочной железы) содержит ноны НСО3- , нейтрализующие соляную кислоту желудка, и ряд ферментов; имеет щелочную реакцию, pH = 7,5-8,8.

Ферменты панкреатического сока:
■ протеолитические ферменты трипсин, химотрипсин и эластаза расщепляют белки до низкомолекулярных пептидов и аминокислот;
■ амилаза расщепляет углеводы до глюкозы;
■ липаза расщепляет нейтральные жиры до глицерина и жирных кислот;
■ нуклеазы расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов.

Печень

Печень - самая крупная пищеварительная железа, связанная с гонким кишечником (у взрослого человека ее масса достигает 1,8 кг); расположена в верхнем отделе брюшной полости, справа под диафрагмой; состоит из четырех неравных долей. Каждая доля состоит из гранул размером 0,5-2 мм, образованных железистыми клетками гепато-цитами , между которыми находится соединительная ткань, кровеносные и лимфатические сосуды и желчные протоки, сливающиеся в один общий печеночный проток.

Гепатоциты богаты митохондриями, элементами цитоплазматической сети и комплекса Гольджи, рибосомами и особенно отложениями гликогена. Они (гепатоциты) вырабатывают желчь (см. ниже), которая выделяется в желчные протоки печени, а также секретируют глюкозу, мочевину, белки, жиры, витамины и др., попадающие в кровеносные капилляры.

Через правую долю в печень входят печеночная артерия, воротная вена и нервы; на ее нижней поверхности располагается желчный пузырь объемом 40-70 мл, служащий для накопления желчи и периодического (во время приема пищи) ее впрыскивания в кишечник. Проток желчного пузыря соединяется с общим печеночным протоком, образуя общий желчный проток , который направляется вниз, сливается с протоком поджелудочной железы и открывается в двенадцатиперстную кишку.

❖ Основные функции печени:

■ синтез и секреция желчи;

■ метаболическая:

Участие в обмене белков: синтез белков крови, в том числе участвующих в ее свертывании, - фибриногена, протромбина и др.; дезаминирование аминокислот;

Участие в обмене углеводов : регуляция уровня сахара в крови путем синтеза (из избытка глюкозы) и депонирования гликогена под воздействием гормона инсулина, а также расщепление гликогена до глюкозы (под действием гормона глюкагона);

Участие в обмене липидов: активирование липазы , расщепляющей эмульгированные жиры, обеспечение всасывания жиров, депонирование избытка жира;

Участие в синтезе холестерина и витаминов А, В)2, депонирование витаминов A, D, К;

Участие в регуляции водного обмена;

■ барьерная и защитная:

Детоксикация (обезвреживание) и превращение в мочевину ядовитых продуктов распада белков (аммиака и др.), попадающих в кровь из кишечника и поступающих по воротной вене в печень;

Поглощение микробов;

Инактивация чужеродных веществ;

Выведение из крови продуктов распада гемоглобина;

■ кроветворная:

Печень эмбрионов (2-5-й месяцы) выполняет функцию кроветворения;

Печень взрослого человека накапливает железо, которое затем используется для синтеза гемоглобина;

■ депо крови (вместе с селезенкой и кожей); может депонировать до 60% всей крови.

Желчь - продукт деятельности клеток печени; представляет собой очень сложную слабощелочную смесь веществ (воды, солей желчных кислот, фосфолипидов, желчных пигментов, холестерина, минеральных солей и др.; pH = 6,9-7,7), предназначенных для эмульгирования жиров и активирования ферментов их расщепления; имеет желтоватый или зеленовато-бурый цвет, который определяется желчными пигментами билирубином и др., образующимися при расщеплении гемоглобина. Печень вырабатывает в сутки 500-1200 мл желчи.

❖ Основные функции желчи:
■ создание щелочной среды в кишечнике;
■ усиление двигательной активности (моторики) кишечника;
■ дробление жиров на капельки (эмульгирование ), что облегчает их расщепление;
■ активизация ферментов кишечного сока и сока поджелудочной железы;
■ облегчение переваривания жиров и других веществ, нерастворимых в воде;
■ активизация процессов всасывания в тонком кишечнике;
■ оказание губительного действия на многие микроорганизмы. Без желчи жиры и жирорастворимые витамины не могут не только расщепляться, но и всасываться.

Толстая кишка

Толстая кишка имеет длину 1,5-2 м, диаметр 4-8 см и располагается в брюшной полости и полости малого таза. В ней различают четыре отдела: слепую кишку с червеобразным отростком - аппендиксом, сигмовидную, ободочную и прямую кишки. В месте перехода тонкого кишечника в толстый располагается клапан , обеспечивающий однонаправленное движение содержимого кишечника. Прямая кишка заканчивается анальным отверстием , окруженным двумя сфинктерами , регулирующими опорожнение кишечника. Внутренний сфинктер образован гладкой мускулатурой и находится под контролем вегетативной нервной системы, наружный сфинктер образован кольцевой поперечнополосатой мышцей и контролируется центральной нервной системой.

Толстая кишка вырабатывает слизь, но не имеет ворсинок и почти лишена пищеварительных желез. В ней обитают симбиотические бактерии , синтезирующие органические кислоты, витамины групп В и К и ферменты, под действием которых происходит частичное расщепление клетчатки. Образующиеся при этом ядовитые вещества всасываются в кровь и по воротной вене поступают в печень, где обезвреживаются.

Основные функции толстой кишки: расщепление клетчатки (целлюлозы); всасывание воды (до 95%), минеральных солей, витаминов и аминокислот, вырабатываемых микроорганизмами; образование полутвердых каловых масс; перемещение их в прямую кишку и рефлекторное выведение через анальное отверстие наружу.

Всасывание

Всасывание - совокупность процессов, обеспечивающих перенос веществ из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу); в нем принимают участие клеточные органеллы: митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть.

Механизмы всасывания веществ:

■ пассивный транспорт (диффузия, осмос, фильтрация), осуществляемый без затрат энергии, и

■ активный транспорт , требующий затрат энергии, источником которой служат молекулы АТФ (подробнее «Транспорт веществ«).

Посредством диффузии (она возникает вследствие разности концентраций растворенного вещества) в кровь проникают некоторые соли и небольшие органические молекулы; фильтрация (наблюдаемая при повышении давления в результате сокращения гладкой мускулатуры кишечника) способствует всасыванию тех же веществ, что и диффузия; посредством осмоса всасывается вода; путем активного транспорта всасываются натрий, глюкоза, жирные кислоты, аминокислоты.

Отделы пищеварительного тракта, в которых происходит всасывание. Всасывание различных веществ осуществляется на протяжении всего пищеварительного тракта, но интенсивность этого процесса в различных отделах неодинакова:

■ в ротовой полости всасывание незначительно вследствие кратковременного пребывания здесь пищи;

■ в желудке всасываются глюкоза, частично вода и минеральные соли, алкоголь, некоторые лекарственные препараты;

■ в тонкой кишке всасываются аминокислоты, глюкоза, глицерин, жирные кислоты и др.;

■ в толстой кишке всасываются вода, минеральные соли, витамины, аминокислоты.

❖ Эффективность всасывания в кишечнике обеспечивается:

■ ворсинками и микроворсинками (см. выше), которые в 30-40 раз увеличивают всасывающую поверхность тонкой кишки;

■ высоким кровотоком в слизистой оболочке кишечника.

Особенности всасывания различных веществ:

■ белки всасываются в кровь в виде растворов аминокислот;

■ углеводы всасываются в основном в виде глюкозы; наиболее интенсивно глюкоза всасывается в верхнем отделе кишечника. Кровь, оттекающая от кишечника, направляется по воротной вене в печень, где большая часть глюкозы превращается в гликоген и откладывается про запас;

■ жиры всасываются преимущественно в лимфатические капилляры ворсинок тонкого кишечника;

■ вода всасывается в кровь (наиболее интенсивно - 1 л за 25 мин -в толстом кишечнике);

■ минеральные соли всасываются в кровь в виде растворов.

Регуляция пищеварения

Процесс пищеварения длится от 6 до 14 ч (в зависимости от состава и количества пищи). Регуляция и строгое согласование действий (двигательных, секреторных и всасывательных) всех органов пищеварительной системы в процессе пищеварения осуществляются с помощью нервных и гуморальных механизмов.

■ Физиология пищеварения была детально изучена И.П. Павловым, разработавшим новый метод изучения желудочной секреции. За эти работы И.П. Павлову была присуждена Нобелевская премия (1904 г.).

Суть метода И.П. Павлова: оперативным путем изолируется часть желудка животного (например, собаки) так, чтобы в ней сохранились все вегетативные нервы и она обладала полноценной пищеварительной функцией, но чтобы пища в нее не попадала. В эту часть желудка вживляется фистульная трубка, через которую выделяющийся желудочный сок выводится наружу. Собирая этот сок и определяя его качественный и количественный состав, можно установить основные особенности процесса пищеварения на любом его этапе.

Пищевой центр - совокупность структур, находящихся в центральной нервной системе, регулирующих потребление пищи; включает нервные клетки центров голода и насыщения , расположенных в гипоталамусе, центров жевания, глотания, сосания, слюноотделения, выделения желудочного и кишечного сока , расположенных в продолговатом мозге, а также нейроны ретикулярной формации и определенных областей коры больших полушарий головного мозга.

■ Пищевой центр возбуждается и тормозится нервными импульсами , поступающими от рецепторов желудочно-кишечного тракта, зрения, обоняния, слуха и др., а также гуморальными агентами (гормонами и другими биологически активными веществами), поступающими к нему с кровью.

❖ Регуляция слюноотделения - сложнорефлекторная ; включает безусловный и условно-рефлекторный компоненты.

■ Безусловный слюноотделительный рефлекс: при попадании пищи в полость рта с помощью расположенных в этой полости рецепторов распознаются вкус, температура и другие свойства пищи. От рецепторов по чувствительным нервам возбуждение передается в центр слюноотделения , находящийся в продолговатом мозге. От него команда направляется к слюнным железам , в результате чего выделяется слюна, количество и качество которой определяется физическими свойствами и количеством пищи.

■ Условно-рефлекторная реакция (осуществляется с участием коры больших полушарий головного мозга): слюноотделение, возникающее при отсутствии пищи в полости рта, но при виде или ощущении запаха хорошо знакомых продуктов питания или при упоминании об этой пище в разговоре (при этом вид пищи, которую мы никогда не пробовали, слюноотделения не вызывает).

Регуляция секреции желудочного сока - сложнорефлекторная (включает условно-рефлекторный и безусловный компоненты) и гуморальная .

■ Сходным (сложнорефлекторным и гуморальным) образом осуществляется регуляция секреции желчи и сока поджелудочной железы .

■ Условно-рефлекторная реакция (осуществляется с участием коры больших полушарий головного мозга): секреция желудочного сока начинается задолго до поступления пищи в желудок при мыслях о еде, ощущении ее запаха, при виде накрытого стола и т.п. Такой сок И.П. Павлов назвал «запальным», или «аппетитным»; он готовит желудок к принятию пищи.

■ Шум, чтение, посторонние разговоры тормозят условно-рефлекторную реакцию. Стресс, раздражение, ярость усиливают, а страх и тоска тормозят секрецию желудочного сока и моторику (двигательную деятельность) желудка.

■ Безусловный рефлекс: усиление секреции желудочного сока в результате механического раздражения пищей (a 1акже химического раздражения приправами, перцем, горчицей) рецепторов полости рта и желудка.

■ Гуморальная регуляция: высвобождение слизистой оболочкой желудка (под воздействием продуктов переваривания пищи) гормонов (гастрина и др.), усиливающих секрецию соляной кислоты и пепсина. Гуморальные агенты - секретин (образуется в двенадцатиперстной кишке) и холецистокинин , стимулирующий образование пищеварительных ферментов.

❖ Фазы желудочной секреции: цефалическая (мозговая), желудочная, кишечная.

■ Цефалическая фаза - первая фаза желудочной секреции, протекающая под контролем условных и безусловных рефлексов. Длится около 1,5-2 часов после приема пищи.

■ Желудочная фаза - вторая фаза сокоотделения, во время которой секреция желудочного сока регулируется гормонами (гастрином, гистамином), образующимися в самом желудке и поступающими с током крови к его железистым клеткам.

■ Кишечная фаза - третья фаза сокоотделения, во время которой секреция желудочного сока регулируется химическими веществами, образующимися в кишечнике и поступающими к железистым клеткам желудка с током крови.

❖ Регуляция секреции кишечного сока - безусловно-рефлекторная и гуморальная .

■ Рефлекторная регуляция: слизистая оболочка тонкого кишечника начинает рефлекторно выделять кишечный сок, как только кислая пищевая кашица поступает в начальный отдел кишечника.

■ Гуморальная регуляция: выделение (под влиянием слабой соляной кислоты) внутренним слоем, выстилающим тонкую кишку, гормонов холецистокинина и секретина , стимулирующих секрецию сока поджелудочной железы и желчи. Регуляция работы пищеварительной системы тесно связана с механизмами формирования целенаправленного пищевого поведения, в основе которого лежит чувство голода, или аппетит .

Метки: Биология человека

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.

1. Стараться соблюдать определенное время приема пищи. Это способствует образованию условных соковыделительных рефлексов и лучшему перевариванию принятой пищи и значительному предварительному сокоотделению.
2. Пища должна быть вкусно приготовленной и красиво оформленной. Вид, запах поданной пищи, сервировка стола возбуждают аппетит, усиливают выделение пищеварительных соков.
3. Принимать пищу следует медленно, хорошо пережевывая. Размельченная пища быстрее переваривается.
4. 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.
5. Пища должна быть приготовлена из доброкачественных продуктов, чтобы не вызвать пищевое отравление.
6. Стараться регулярно употреблять сырые овощи и фрукты. В них содержится много витаминов и клетчатки, которая стимулирует двигательную работу кишечника.
7. Сырые овощи и фрукты необходимо мыть перед едой кипяченой водой и защищать от загрязнения мухами - переносчиками болезнетворных микробов.
8. 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