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 мм 2), 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 см 2 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. « «), 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 НСО 3 — , 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
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 .
Каждый орган пищеварительной системы выполняет свою функцию, от их слаженной работы зависит насыщение организма необходимыми для нормальной жизнедеятельности веществами и благополучный вывод непереваренных остатков. Все отделы ЖКТ имеют сложное строение, нагрузка на них очень велика, и задача каждого человека – не перегружать этот единый механизм.
Основная функция пищеварительной системы - это превращение пищи в такие молекулы, которые могут всасываться в кровь и переноситься в другие органы. Желудочно-кишечный тракт - это своеобразная химическая лаборатория, где протекают тысячи различных химических реакций, цель которых - снабдить питательными веществами все клетки организма.
О строении, значении и функциях пищеварительной системы и пойдет речь в этой статье.
Главные функции пищеварительной системы
Этапы усвоения пищевых веществ начинаются в ротовой полости с измельчения пищи и выработки пищеварительных соков. Содержащиеся в пищеварительном соке ферменты способствуют расщеплению белков, жиров, углеводов на очень мелкие фрагменты, способные вместе с водой, витаминами и минеральными веществами всасываться в кровь.
Желудочно-кишечный тракт представляет собой сплошную трубку длиной несколько метров, соединяющую ротовое отверстие с анальным. В строение системы, отвечающие за пищеварительные функции, входит ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник. В желудочно-кишечный тракт поступают продукты секреции нескольких органов, в том числе слюнных и поджелудочной желез и печени. Одни отделы желудочно-кишечного тракта (ротовая полость и пищевод) служат в основном для транспортировки пищи. Главные функции других отделов пищеварительной системы (желудка и толстого кишечника) заключаются в хранении пищи. В третьем отделе (тонком кишечнике) пища переваривается. При помощи четвертого (толстого кишечника) – выводится.
Нарушение основных функций пищеварительной системы человека может приводить к различным заболеваниям и клиническим проявлениям: расстройствам пищеварения или всасывания (понос, запор, рвота, недержание кала, метеоризм) и таким явлениям, как изжога, ощущение тяжести и переполнения, колики и тошнота.
Функции ротовой полости, глотки и пищевода
Ротовая полость, глотка и пищевод образуют комплекс, цель которого - предварительная обработка пищи перед прохождением далее по желудочно-кишечному тракту. Основные функции этих органов пищеварительной системы человека – измельчение, смачивание слюной и транспортировка в желудок.
Жевание - процесс измельчения пищи на мелкие кусочки - не является обязательным, но существенно облегчает в дальнейшем процессы переваривания. Очень важную роль играет наличие зубов. Так, отсутствие трех коренных зубов увеличивает процедуру измельчения пищи в 5-6 раз. При соприкосновении частиц пищи с нёбом и зубами возникает рефлекторное жевательное движение, при котором пища перемещается из одной стороны в другую, а также вперед-назад. Один такой цикл длится 0,6-0,8 секунды. Прилагаемое при этом усилие максимально в области коренных зубов, минимально - в области резцов, чем ближе к центру ротовой полости, тем усилие снижается все больше и больше.
При помощи языка пищевой комок удерживается между челюстями в пределах жевательной поверхности зубов. Твердая пища измельчается до частиц диаметром в несколько миллиметров. Говоря о строении и функциях пищеварительной системы человека, стоит отметить, что пища находится в ротовой полости 16-18 секунд. Благодаря слюноотделению она приобретает кашицеобразную консистенцию, необходимую для проглатывания.
Слюна образуется в ротовой полости со скоростью около 1 литра в сутки (около 0,5 мл в минуту). Слюна очищает полость рта и обладает бактерицидным действием, благодаря присутствию в ней лизоцима и ионов тиоцианата.
За функцию смачивания слюной в пищеварительной системе отвечают парные слюнные железы: околоушные, подчелюстные и подъязычные, а также многочисленные мелкие слюнные железы, находящиеся в слизистой щек и языка. При обезвоживании, испуге или стрессе количество слюны уменьшается, а во время сна или лекарственного наркоза слюноотделение почти полностью прекращается. Секрет слюнных желез состоит из 99% воды и минеральных солей, самыми важными из которых являются натрий, калий, хлориды и карбонаты. В состав слюны входят амилаза, гликопротеины, лизоцим. Амилаза - это фермент, который расщепляет углеводы (крахмал) на мальтозу и мальтотриозу. Секрет различных слюнных желез неодинаков и меняется в зависимости от характера раздражителя.
Ниже описано, какие функции выполняют такие органы пищеварительной системы, как пищевод и желудок.
Функции пищеварительной системы в отделах пищевода и желудка
Сформированный пищевой комок проглатывается путем проталкивания через ротовую полость, глотку и пищевод. Когда происходит перемещение пищевого комка из ротовой полости в глотку, то дыхание на короткий момент рефлекторно прерывается. Гортань поднимается и перекрывает вход в дыхательные пути. При нарушении этого механизма пища идет «не в то горло». Пройдя через глотку, пища попадает в пищевод.
Пищевод - это полая мускулистая трубка длиной 25-35 см. В пищеводе принято различать несколько отделов: верхний сфинктер, тело пищевода (с анатомическими сужениями и расширениями) и нижний сфинктер. Основная функция этого органа пищеварительной системы – проведение пищи в желудок. Так, при нахождении человека в вертикальном положении вода доходит до желудка через 1-2 секунду, слизистая масса - за 5 секунд, а твердые частицы - за 9-10 секунд.
Пища попадает в желудок. Этот орган в составе пищеварительной системы человека выполняет несколько функций. В нем скапливается проглоченная пища и вырабатывается желудочный сок, под действием которого содержимое желудка претерпевает химические изменения. В результате всех этих воздействий пища превращается в химус (кашицу), который поступает в двенадцатиперстную кишку для дальнейшего переваривания и всасывания в кровь.
Говоря об особенностях строения этого органа пищеварительной системы и его функциях, состоит отметить, что желудок состоит из трех основных отделов. Это кардиальный отдел, который располагается около пищевода и представляет собой узкое, шириной 2-4 см кольцо; дно и тело желудка; пилорический отдел, который располагается ближе к двенадцатиперстной кишке и составляет примерно около 20% желудка. В желудке располагаются продольные складки. Жидкость очень быстро попадает в двенадцатиперстную кишку, а твердые компоненты пищи не покинут желудок до тех пор, пока не измельчатся до размера 2-3 мм. Клетки желудочных желез вырабатывают около 3 л желудочного сока в сутки. В состав желудочного сока входят соляная кислота, пепсиноген, слизь. Слизь покрывает всю внутреннюю поверхность желудка, образуя слой толщиной около 0,6 мм, который обволакивает слизистую и защищает её от механического и химического повреждения. Пепсиноген под действием различных ферментов превращается пепсин, оптимальное действие которого находится в диапазоне pH - 1,8-3,5. Затем химус проходит дальше в двенадцатиперстную кишку. В тонкой кишке пища подвергается интенсивному перевариванию, и главную роль в этом играет секреция поджелудочной железы, печени, желчного пузыря и самого тонкого кишечника.
Следующий раздел стати посвящен тому, какие функции в составе пищеварительной системы человека выполняет поджелудочная железа.
Функции поджелудочной железы в организме человека
Поджелудочная железа - это орган, имеющий массу около 110 г, способный выделять в сутки около 1,5 л секрета. Главный проток поджелудочной железы открывается в двенадцатиперстную кишку. Наиболее важные компоненты сока поджелудочной железы - это бикарбонаты (которые ощелачивают пищу) и ферменты, способствующие перевариванию пищи. Все ферменты, выделяемые поджелудочной железой, можно подразделить на несколько групп, основные из которых: протеолитические (т. е. расщипляющие белки) - трипсин, хемотрипсин, эластаза, карбоксипептидазы и др., амилолитические (расщепляют гликозидные связи в глюкозе) - α-амилаза, липолитические (липаза, фосфолипаза) и др. Кроме поджелудочной железы огромную роль в организме играет самый крупный орган организма человека - печень.
Каковы основные функции этого органа пищеварительной системы? Поджелудочная железа участвует в обмене белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов, а также в обезвреживании многих токсических веществ, как образующихся в организме, так и поступающих из внешней среды (в том числе и с пищей).
Ещё одна функция этого органа пищеварительной системы в организме - выделительная, которая заключается в образовании желчи. Желчь состоит из воды, желчных кислот, билирубина, минеральных солей, слизи и липидов холестерола и лецитина. С желчью выделяются основные конечные продукты обмена веществ, такие, например, как токсины, лекарственные вещества, билирубин. Желчь необходима для эмульгирования и всасывания жиров. В сутки в среднем выделяется около 600 мл желчи. Все секреты поджелудочной железы и печени поступают в тонкий кишечник.
В заключительном разделе статьи вы узнаете, какие функции в пищеварительной системе человека выполняет тонкий и толстый кишечник.
Пищеварительная система: функции, которые в организме человека выполняет кишечник
Тонкий кишечник, входящий в пищеварительную систему, в организме человека выполняет следующие функции:
- перемешивание пищи с секретами поджелудочной железы, печени и слизистой кишечника;
- переваривание пищи;
- всасывание переваренного материала;
- дальнейшее продвижение оставшегося материала по желудочно-кишечному тракту;
- секреция гормонов и иммунологическая защита.
Анатомически тонкий кишечник включает три отдела - двенадцатиперстную кишку (длиной 20-30 см), тощую кишку (начинающуюся от связки Трейтца и имеющую в длину 1,5-2,5 метра) и подвздошную кишку (длиной 2-3 метра), в которую тощая кишка переходит без четкой границы. Общая длина тонкого кишечника составляет в состоянии тонического напряжения около 4 метров.
В результате особого строения и структуры слизистой оболочки тонкого кишечника - складки Керклинга, ворсинки, микроворсинки - увеличивается площадь поверхности всасывания более чем в 600 раз. В сутки выделяется около 2,5 литра кишечного сока, где находится свыше 20 ферментов.
В толстом кишечнике химус концентрируется за счет обратного всасывания воды и подвергается дальнейшему расщеплению под действием бактерий. Непереваренные остатки пищи в виде каловых масс продвигаются к прямой кишке.
Толстый кишечник человека имеет в длину 1,2- 1,5 м. Разные отделы толстого кишечника выполняют специальные функции. В слепой кишке, где пищевая масса имеет жидкую консистенцию, преобладает бактериальное расщепление и всасывание воды. Похожие процессы продолжаются в восходящей, поперечной и нисходящей кишках. Продвигаясь по ним, содержимое кишечника приобретает все более плотную консистенцию. А каковы функции сигмовидной и прямой кишки в пищеварительной системе человека? Эти органы служат главным образом резервуарами. Толстый кишечник ограничен илеоцекальной заслонкой и анальным сфинктером. Поступление каловых масс в прямую кишку вызывает рефлекторный акт дефекации. Нормальная частота актов дефекации колеблется от 3 раз в сутки до 3 раз в неделю. Частота актов дефекации сильно зависит от состояния толстого кишечника, в первую очередь от моторики и содержания воды в каловых массах. Позыв к дефекации возникает тогда, когда в прямой кишке повышается давление до 40-50 мм рт. ст.
Статья прочитана 2 249 раз(a).
Одна из наиболее важных составляющих тела человека - его пищеварительная система органов. Эта совокупность продумана и организована природой таким образом, чтобы ее обладатель смог извлечь из потребляемой пищи все самое необходимое для осуществления нормальной жизнедеятельности. И в то же время в пищеварительной системе работают такие "волшебные" механизмы, которые уберегают нас от инфекций, обезвреживают яды и позволяют нам даже самостоятельно синтезировать важные витамины. Учитывая всю важность этого комплекса органов, нужно его беречь.
Рассмотрим, что представляет собой функции тоже не оставим без внимания. Вы также узнаете о том, что обязательно нужно сделать, чтобы не иметь болезней ЖКТ.
Какие органы входят в пищеварительную систему?
Пищеварительная система состоит из следующих органов и отделов:
- ротовая полость с входящими в нее слюнными железами;
- глотка;
- область пищевода;
- желудок;
- тонкий и толстый кишечник;
- печень;
- поджелудочная железа.
| Название органа | Анатомические особенности | Выполняемые функции |
| полость рта | имеются зубы и язык для измельчения пищи | анализ поступающей пищи, ее измельчение, размягчение и смачивание слюной |
| пищевод | оболочки: серозная, мышечная, эпителий | моторная, секреторная, защитная |
| обильное шунтирование артериями и капиллярами кровеносных сосудов | переваривание пищи | |
| 12-перстная кишка | имеет протоки поджелудочной железы и печени | продвижение пищи |
| печень | имеет кровоснабжающие вены и артерии | распределение нутриентов; синтез гликогена, гормонов, витаминов; нейтрализация токсинов; выработка желчи |
| поджелудочная железа | располагается под желудком | выделение секрета с энзимами, расщепляющими белки, жиры и сахара |
| тонкая кишка | уложена петлями, стенки могут сокращаться, на внутренней поверхности есть ворсинки | осуществление полостного и пристеночного пищеварения, всасывание продуктов расщепления веществ |
| толстый кишечник с прямым отделом и анусом | стенки имеют мышечные волокна | завершение пищеварения благодаря работе бактерий, поглощение воды, образование кала, опорожнение кишечника |
Если взглянуть на строение данной системы органов, то можно отметить, что пищеварительный тракт представляет собой трубку протяженностью 7-9 м. Некоторые крупные железы расположены вне стенок системы и имеют с ней сообщение.
Особенность данной совокупности органов в том, что они уложены очень компактно. Протяженность тракта от ротового отверстия до ануса составляет до 900 см, однако уместить их в теле человека помогла способность мышц пищеварительного пути к образованию петель и изгибов. Однако наша задача - не только перечислить органы пищеварительной системы. Мы внимательно изучим все процессы, протекающие в каждом из отделов ЖКТ.
Общая схема работы ЖКТ
Глотки и пищевод имеют фактически прямое направление.
Теперь давайте вкратце рассмотрим последовательность прохождения пищи по органам пищеварительной системы. Питательные компоненты поступает в организм человека через ротовое отверстие.
Далее масса следует в глотку, в которой пересекаются пищеварительный тракт и дыхательные органы. После этого отдела пищевой комок направляется вниз по пищеводу. Пережеванная и смоченная слюной еда поступает в желудок. В брюшной области находятся органы конечного отрезка пищевода: желудок, тонкий, слепой, ободочный отделы кишечника, а также железы: печень и поджелудочная.
В области таза расположен прямой кишечник. Пища в полости желудка находится разное время в зависимости от типа продуктов, но данный период не превышает нескольких часов. В это время в полость органа выделяется так называемый Пища становится жидкой, происходит ее перемешивание и переваривание. Продвигаясь далее, масса попадает в Здесь активность ферментов обеспечивает дальнейшее растворение питательных субстанций до простых соединений, которые без затруднения всасываются в кровяное русло и в лимфу.
Далее остаточные массы продвигаются в отдел толстого кишечника, где происходит всасывание воды и образование кала. По сути, это вещества, которые не перевариваются и не могут всасываться в кровь и лимфу. Они и удаляются во внешнюю среду посредством заднего прохода.
Для чего человеку слюна?
На слизистой рта, с которой начинается последовательность прохождения пищи по органам пищеварительной системы, имеются большие и малые Крупными называют те, что расположены около ушных раковин, под челюстями и под языком. Последние два вида слюнных желез продуцируют смешанный секрет: они выделяют как слюну, так и воду. Железы возле ушей способны производить только слизь. Слюнотечение может быть достаточно интенсивным. Например, при употреблении лимонного сока может выделиться до 7,5 мл в минуту.
По большей части слюна состоит из воды, однако в ней имеются энзимы: мальтаза и амилаза. Эти ферменты запускают процесс пищеварения уже в ротовой полости: крахмал превращается амилазой в мальтозу, которая далее расщепляется мальтазой до глюкозы. Пища находится во рту кратковременно - не более 20 секунд, и за это время крахмал просто не успевает раствориться полностью. Слюна обычно имеет либо нейтральную, либо слабощелочную реакцию. Также в этой жидкой среде содержится специальный белок лизоцим, который обладает бактерицидным свойством.
Следуем по пищеводу
Анатомия органов пищеварительной системы называет пищевод следующим за ртом и глоткой органом ЖКТ. Если рассмотреть его стенку в разрезе, то можно явно выделить три слоя. Срединный является мышечным и способен сокращаться. Это качество позволяет пище перемещаться от глотки к желудку. Мускулатура пищевода производит волнообразные сокращения, которые распространяются из верхней части органа по всей его продолжительности. При прохождении пищевого комка вдоль этой трубки происходит раскрытие входного сфинктера в желудок.
Указанная мышца удерживает пищу в желудке и не дает ей двигаться в обратном направлении. В ряде случаев запирающий сфинктер ослабевает, и переваренные массы могут забрасываться в пищевод. Происходит рефлюкс, человек ощущает изжогу.
Желудок и тайны пищеварения
Продолжаем изучать порядок органов пищеварительной системы. За пищеводом следует желудок. Локализация его - левое подреберье в подложечной области. Этот орган - не что иное, как расширение пищеварительного тракта с выраженной мускулатурой стенки.
Форма и размер желудка напрямую зависят от его содержимого. Пустой орган имеет длину до 20 см, расстояние между стенками - 7-8 см. Если желудок вмеру заполнить, то его длина станет уже около 25 см, а ширина - до 12 см. Емкость органа также может меняться в зависимости от степени его наполненности и варьируется от 1,5 л до 4 л. Когда человек глотает, мускулатура желудка расслабляется, и этот эффект длится до окончания трапезы. Но даже когда прием пищи окончен, мышцы желудка пребывают в состоянии активности. Пища перетирается, происходит ее механическая и химическая переработка посредством движения мышц. Переваренная пища продвигается к тонкому кишечнику.
Изнутри желудок выстлан с множеством складок, в которых расположены железы. Их задача - выделить как можно больше пищеварительных соков. Клетки желудка продуцируют ферменты, соляную кислоту и мукоидный секрет. Пищевой комок пропитывается всеми этими веществами, измельчается и перемешивается. Мышцы, сокращаясь, способствуют пищеварению.
Что такое желудочный сок?
Желудочный сок представляет собой бесцветную жидкость с кислой реакцией, которая объясняется присутствием соляной кислоты. В нем работают три основные группы ферментов:
- протеазы (в основном пепсин) расщепляют белки до полипептидных молекул;
- липазы, воздействующие на молекулы жиров, превращая их в жирные кислоты и глицерин (в желудке расщепляется лишь эмульгированный жир коровьего молока);
- амилазы слюны продолжают работу по расщеплению сложных углеводов до простых сахаров (по мере того, как пищевой комок полностью пропитывается кислым желудочным соком, амилолитические энзимы инактивируются).
Соляная кислота является очень важным элементом пищеварительного секрета, так как она приводит в активное состояние фермент пепсин, подготавливает к расщеплению белковые молекулы, створаживает молоко и обезвреживает все микроорганизмы. Выделение желудочного сока происходит в основном при приеме пищи и продолжается на протяжении 4-6 часов. Всего за сутки данной жидкости выделяется до 2,5 л.
Интересен тот факт, что количество и состав желудочного сока зависят от качества поступающей пищи. Наибольшее количество секрета выделяется для переваривания белковых веществ, наименьшее - при поглощении человеком жирной еды. В здоровом организме желудочный сок содержит довольно большое количество соляной кислоты, его рН колеблется в пределах 1,5-1,8.
Тонкий кишечник
При изучении вопроса о том, какие органы входят в пищеварительную систему, дальнейший объект исследования - тонкий кишечник. Данный отдел системы пищеварения берет начало от желудочного привратника и имеет общую длину до 6 метров. Он подразделяется на несколько участков:
- 12-перстная кишка является самым коротким и широким отделом, ее длина составляет около 30 см;
- тощий кишечник характеризуется уменьшением просвета и длиной до 2,5 м;
- подвздошная кишка является самым узким участком тонкого отдела, ее длина составляет до 3,5 м.
Тонкий кишечник расположен в брюшной полости в форме петель. С фронтальной части он прикрыт сальником, а по бокам ограничивается толстым пищеварительным трактом. Функция тонкой кишки - продолжение химических превращений компонентов пищи, ее перемешивание и дальнейшее направление к толстому отделу.
Стенка данного органа имеет типичное строение для всех компонентов ЖКТ и состоит из следующих элементов:
- слой слизистой;
- подслизистая ткань со скоплениями нервов, желез, лимфатических и кровеносных сосудов;
- мышечная ткань, которая состоит из наружного продольного и внутреннего кругового слоев, а между ними расположена прослойка соединительной ткани с нервами и сосудами (мышечный слой отвечает за перемешивание и перемещение переваренной пищи вдоль системы);
- серозная оболочка является гладкой и увлажненной, она предотвращает трение органов между собой.
Особенности пищеварения в тонком кишечнике
Железы, входящие в структуру ткани кишечника, выделяют секрет. Он защищает слизистую от травмирования и от активности пищеварительных ферментов. Слизистая ткань формирует множество складок круговой направленности, и это увеличивает площадь всасывания. Количество данных образований уменьшается по направлению к толстому кишечнику. Изнутри слизистая тонкой кишки изобилует ворсинками и углублениями, которые помогают пищеварению.
В 12-перстном отделе слабощелочная среда, однако с попаданием в нее содержимого желудка рН уменьшается. Поджелудочная железа имеет проток в эту зону, и ее секрет ощелачивает пищевой комок, среда которого при этом становится нейтральной. Таким образом, ферменты желудочного сока здесь инактивируются.
Пара слов о пищеварительных железах
Имеет протоки желез внутренней секреции. Поджелудочная железа выделяет свой сок по мере приема пищи человеком, и его количество зависит от состава еды. Белковый рацион провоцирует наибольшую секрецию, а жиры вызывают обратный эффект. Всего за сутки поджелудочная железа продуцирует до 2,5 л сока.
Также в тонкий кишечник выделяет свой секрет желчный пузырь. Уже спустя 5 минут с момента начала трапезы начинает активно вырабатываться желчь, которая активизирует все ферменты кишечного сока. Этот секрет также усиливает моторные функции ЖКТ, интенсифицирует перемешивание и движение пищи. В 12-перстном отделе перевариваются около половины поступающих с пищей белков и сахаров, а также небольшая часть жиров. В тонком кишечнике энзимный распад органических соединений продолжается, но менее интенсивно, и преобладает всасывание пристеночного характера. Наиболее интенсивно этот процесс происходит спустя 1-2 часа с момента приема пищи. Он превышает по эффективности аналогичный этап в желудке.
Толстый кишечник - конечная станция пищеварения
Этот участок ЖКТ является конечным, длина его составляет около 2 м. Названия органов пищеварительной системы учитывают их анатомические особенности, и логически понятно, что данный отдел имеет наибольший просвет. Ширина толстого кишечника уменьшается от 7 до 4 см у нисходящего ободочного отдела. На данном участке пищеварительного тракта выделяют следующие зоны:
- слепая кишка, имеющая червеобразный отросток, или аппендикс;
- восходящий ободочный отдел;
- поперечно-ободочная кишка;
- нисходящий ободочный участок;
- сигмовидная ободочная кишка;
- прямой отдел, заканчивающийся анальным отверстием.
Переваренная пища попадает из тонкой кишки в толстую через небольшое отверстие в виде щели, расположенной горизонтально. Здесь существует своеобразный клапан со сфинктером в виде губ, который препятствует попаданию содержимого слепого отдела в обратном направлении.
Какие процессы происходят в толстом кишечнике?
Если весь процесс переваривания пищи длится от одного до трех часов, то большая часть отводится на пребывание комка в толстом кишечнике. В нем происходит накапливание содержимого, осуществление всасывания необходимых веществ и воды, перемещение вдоль тракта, образование и удаление каловых масс. Физиологической нормой считается поступление перевариваемой пищи в толстый кишечник спустя 3-3,5 часа после трапезы. Данный отдел заполняется на протяжении суток, далее следует его полное опорожнение за 48-72 часа.
В толстом кишечнике происходит всасывание глюкозы, аминокислот, витаминов и прочих веществ, продуцируемых бактериями, живущими в этом отделе, а также подавляющая часть (95%) воды и различных электролитов.
Обитатели ЖКТ
Практически все органы и части пищеварительной системы населены микроорганизмами. Лишь желудок обладает относительной стерильностью (натощак) благодаря кислой среде. Самое большое количество бактерий находится в толстом кишечнике - до 10 млрд/1 г каловых масс. Нормальная микрофлора толстого отдела ЖКТ называется эубиозом и играет огромную роль в жизни человека:
- препятствует развитию патогенных микроорганизмов;
- синтез витаминов группы В и К, ферментов, гормонов и других полезных для человека веществ;
- расщепление целлюлозы, гемицеллюлозы и пектинов.
Качество и количество микрофлоры у каждого человека уникально и регулируется как внешними, так и внутренними факторами.
Берегите свое здоровье!
Как и любая часть человеческого тела, пищеварительная система органов может быть подвержена различным заболеваниям. Зачастую они связаны с попаданием извне патогенных микроорганизмов. Однако если человек здоров и желудок у него работает без сбоев, то все обречены на гибель в кислой среде. Если по ряду причин этот орган функционирует ненормально, то практически любая инфекция может развиться и привести к тяжелым последствиям, таким как рак органов пищеварительной системы. Все начинается с малого: нерациональное питание, отсутствие в рационе грубой употребление алкоголя и жирных продуктов, курение, стрессы, несбалансированные диеты, плохая экология и другие неблагоприятные факторы постепенно разрушают наш организм и провоцируют развитие заболеваний.
Пищеварительная система органов особенно подвержена разрушительному влиянию извне. Поэтому не забывайте своевременно проходить диспансеризацию и обращаться к врачу при сбоях в нормальном функционировании организма.
Клетки и ткани организма человека нуждаются в постоянном пополнении питательными веществами. Организм получает их в составе пищи, содержащей белки, жиры, углеводы, которые используются в качестве строительного материала при роете и воссоздании новых клеток взамен отмирающих. Пища служит также источником энергии, которая расходуется в процессе жизнедеятельности организма.
Большое значение для нормальной жизнедеятельности имеют витамины, минеральные соли и вода, поступающие с пищей. Витамины входят в состав разнообразных ферментных систем, а вода необходима в качестве растворителя. Перед тем как быть усвоенной организмом, пища подвергается механической и химической обработке. Эти процессы осуществляются в органах пищеварения, которые состоят из пищевода, желудка, кишечника, желез. Расщепление пищи невозможно без ферментов, вырабатываемых пищеварительными железами. Все ферменты в живых организмах имеют белковую природу; в небольших количествах они вступают в реакцию и по ее окончании выходят неизмененными. Ферменты отличаются специфичностью: например, фермент, расщепляющий белки, не действует на молекулу крахмала, и наоборот. Все пищеварительные ферменты способствуют растворению в воде исходного вещества, подготавливая его к дальнейшему расщеплению.
Каждый фермент действует при определенных условиях, лучше всего при температуре 38-40°С.Ее повышение подавляет активность, а иногда и разрушает фермент. На ферменты оказывает влияние и химическая среда: одни из них активны только в кислой среде (например, пепсин), другие - в щелочной (птиалин и ферменты поджелудочного сока).
Пищеварительный канал имеет длину около 8-10 м, на своем протяжении он образует расширения - полости и сужения. Стенка пищеварительного канала состоит из трех слоев: внутреннего, среднего, наружного. Внутренний представлен слизистым и подслизистым слоями. Клетки слизистого слоя - самые поверхностные, обращены в просвет канала и вырабатывают слизь, а в расположенном под ним подслизистом слое залегают пищеварительные железы. Внутренний слой богат кровеносными и лимфатическими сосудами. Средний слой включает гладкую мускулатуру, которая, сокращаясь, передвигает пищу по пищеварительному каналу. Наружный слой состоит из соединительной ткани, образующей серозную оболочку, к которой на протяжении тонкой кишки прикрепляется брыжейка.
Пищеварительный канал делится на следующие отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник.
Ротовая полость снизу ограничена дном, образованным мышцами, спереди и снаружи - зубами и деснами, сверху - твердым и мягким нёбом. Задний отдел мягкого нёба выпячивается, образуя язычок. Сзади и по бокам ротовой полости мягкое нёбо формирует складки - нёбные дужки, между которыми лежат нёбные миндалины. Миндалины есть у корня языка и в носоглотке, в совокупности они образуют лимфоидное глоточное кольцо, в котором частично задерживаются проникающие с пищей микробы. В полости рта находится язык, состоящий из поперечно-полосатой мышечной ткани, покрытой слизистой оболочкой. В этом органе различают корень, тело и кончик. Язык участвует в перемешивании пищи и образовании пищевого комка. На его поверхности расположены нитевидные, грибовидные и листовидные сосочки, в которых оканчиваются вкусовые рецепторы; рецепторы корня языка воспринимают горький вкус, рецепторы кончика- сладкий, а рецепторы боковых поверхностей - кислый и соленый. У человека язык вместе с губами и челюстями выполняет функцию устной речи.
В ячейках челюстей находятся зубы, механически перерабатывающие пищу. У человека 32 зуба, они дифференцированы: в каждой половине челюсти имеются два резца, один клык, два малых коренных и три больших коренных. В зубе выделяют коронку, шейку и корень. Часть зуба, выступающая на поверхность челюсти, называется коронкой. Она состоит из дентина - вещества, близкого к кости, и покрыта эмалью, обладающей значительно большей плотностью, чем дентин. Суженная часть зуба, лежащая на границе между коронкой и корнем, называется шейкой. Часть зуба, находящаяся в лунке, именуется корнем. Корень, как и шейка, состоит из дентина и с поверхности покрыт цементом. Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью с нервами и кровеносными сосудами, образующими пульпу.
Слизистая оболочка рта богата железами, выделяющими слизь. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подъязычных, подчелюстных и множества мелких. Слюна на 98-99% состоит из воды; из органических веществ в ней имеется белок муцин и ферменты птиалин и мальтаза.
Ротовая полость сзади переходит в воронкообразную глотку, соединяющую рот с пищеводом. В глотке перекрещиваются пищеварительные и дыхательные пути. Акт глотания происходит в результате сокращения поперечнополосатых мышц, и пища попадает в пищевод - мышечную трубку длиной около 25 см. Пищевод проходит через диафрагму и на уровне 11-го грудного позвонка открывается в желудок.
Желудок - это сильно расширенный отдел пищеварительного канала, расположенный в верхней части брюшной полости под диафрагмой. В нем выделяют входную и выходную части, дно, тело, а также большую и малую кривизну. Слизистая оболочка складчатая, что при заполнении пищей позволяет желудку растягиваться. В средней части желудка (в его теле) находятся железы. Они образованы тремя видами клеток, которые выделяют либо ферменты, либо соляную кислоту, либо слизь. На выходной части желудка железы, выделяющие кислоту, отсутствуют. Выходное отверстие замыкается сильной запирательной мышцей - сфинктером. Пища из желудка поступает в тонкий кишечник длиной 5-7м. Его начальный отдел - двенадцатиперстная кишка, далее идут тощая и подвздошная. Двенадцатиперстная кишка (около 25 см) имеет форму подковы, в нее открываются протоки печени и поджелудочной железы.
Печень - самая крупная железа пищеварительного тракта. Она состоит из двух неравных долей и располагается в брюшной полости, справа под диафрагмой; левая доля печени прикрывает большую часть желудка. Снаружи печень покрыта серозной оболочкой, под которой залегает плотная соединительнотканная капсула; в воротах печени капсула образует утолщение и вместе с кровеносными сосудами внедряется в печень, разделяя ее на доли. В воротах печени проходят сосуды, нервы, желчный проток. Вся венозная кровь от кишечника, желудка, селезенки и от поджелудочной железы поступает в печень через воротную вену. Здесь кровь освобождается от вредных продуктов. На нижней поверхности печени расположен желчный пузырь - резервуар, в котором скапливается желчь, вырабатываемая печенью.
Основную массу печени составляют эпителиальные (железистые) клетки, продуцирующие желчь. Желчь поступает в печеночный проток, который, соединяясь с протоком желчного пузыря, образует общий желчный проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Желчь вырабатывается непрерывно, но когда пищеварения не происходит, она накапливается в желчном пузыре. В момент пищеварения она поступает в двенадцатиперстную кишку. Цвет желчи желто-бурый и обусловлен пигментом билирубином, образующимся в результате распада гемоглобина. Желчь горькая на вкус, содержит 90% воды и 10% органических и минеральных веществ.
Кроме эпителиальных клеток в печени имеются клетки звездчатой формы, обладающие фагоцитарными свойствами. Печень участвует в процессе обмена углеводов, накапливая в своих клетках гликоген (животный крахмал), который здесь же может расщепляться до глюкозы. Печень регулирует поступление глюкозы в кровь, тем самым поддерживая концентрацию сахара на постоянном уровне. В ней синтезируются белки фибриноген и протромбин, участвующие в свертывании крови. Одновременно она обезвреживает некоторые ядовитые вещества, образующиеся в результате гниения белков и поступающие с током крови из толстого кишечника. В печени происходит расщепление аминокислот, в результате чего образуется аммиак, который превращается здесь в мочевину. Работа печени по обезвреживанию ядовитых продуктов всасывания и обмена веществ составляет ее барьерную функцию.
Поджелудочная железа разделена перегородками на ряд долек. В ней выделяют головку, охватываемую изгибом двенадцатиперстной кишки, тело и хвост, прилегающие к левой почке и селезенке. По всей длине железы проходит ее проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Железистые клетки долек вырабатывают поджелудочный, или панкреатический, сок. Сок Имеет выраженную щелочность и содержит несколько ферментов, участвующих в расщеплении белков, жиров и углеводов.
Тонкий отдел кишечника начинается двенадцатиперстной кишкой, которая переходит в тощую, продолжающуюся в подвздошную. Слизистая стенка тонкой кишки содержит много трубчатых желез, выделяющих кишечный сок, и покрыта тончайшими выростами - ворсинками. Их общее количество достигает 4 млн., высота ворсинок около 1 мм, совместная всасывающая поверхность составляет 4-5 м 2 . Поверхность ворсинки покрыта однослойным эпителием; в центре ее проходят лимфатический сосуд и артерия, распадающиеся на капилляры. Благодаря мышечным волокнам и нервным разветвлениям ворсинка способна сокращаться. Это осуществляется рефлекторно в ответ на соприкосновение с пищевой кашицей и усиливает циркуляцию лимфы и крови в период пищеварения и всасывания. Тощая и подвздошная кишка с их ворсинками- основное место всасывания питательных веществ.
Толстая кишка имеет сравнительно небольшую длину - около 1,5-2 м и объединяет слепую (с червеобразным отростком), ободочную и прямую кишку. Слепую кишку продолжает ободочная, в которую впадает подвздошная кишка. Слизистая оболочка толстого кишечника имеет полулунные складки, но ворсинок в ней нет. Брюшина, покрывающая толстую кишку, имеет жировые кольцеобразные складки. Конечный отдел пищеварительной трубки - прямая кишка, заканчивающаяся анальным, отверстием.
Переваривание пищи. В ротовой полости пища размельчается зубами и смачивается слюной. Слюна обволакивает пищу и облегчает ее проглатывание. Фермент птиалин расщепляет крахмал до промежуточного продукта - дисахарида мальтозы, а фермент мальтаза превращает ее в простой сахар - глюкозу. Действуют они лишь в щелочной среде, но их работа продолжается также в нейтральной и слабокислой среде в желудке до тех пор, пока пищевой комок не пропитается кислым желудочным соком.
В изучении слюноотделения большая заслуга принадлежит советскому ученому-физиологу акад. который впервые применил метод фистулы. Этот метод был использован также при изучении пищеварения в желудке и кишечнике и позволил получить исключительно ценные сведения по физиологии пищеварения во всем организме.
В желудке происходит дальнейшее переваривание пищи. Желудочный сок содержит ферменты пепсин, липазу и соляную кислоту. Пепсин действует лишь в кислой среде, расщепляя белки до пептидов. Липаза желудочного сока разлагает только эмульгированный жир (жир молока).
Желудочный сок выделяется в две фазы. Первая начинается в результате раздражения пищей рецепторов ротовой полости и глотки, а также зрительных и обонятельных рецепторов (вид, запах пищи). Возникшее в рецепторах возбуждение по центростремительным нервам поступает в пищеварительный центр, расположенный в продолговатом мозгу, а оттуда - по центробежным нервам к слюнным железам и железам желудка. Сокоотделение в ответ на раздражение рецепторов глотки и рта является безусловным рефлексом, а сокоотделение в ответ на раздражение обонятельных и вкусовых рецепторов - условным рефлексом. Вторая фаза секреции вызывается механическими и химическими раздражениями. При этом раздражителями служат мясные, рыбные и овощные отвары, вода, соль, фруктовый сок.
Пища из желудка небольшими порциями продвигается в двенадцатиперстную кишку, куда поступают желчь, поджелудочный и кишечный соки. Скорость поступления пищи из желудка в нижележащие отделы неодинакова: жирная пища задерживается в желудке долго, молочная и содержащая углеводы переходит в кишечник быстро.
Поджелудочный сок - бесцветная жидкость щелочной реакции. Он содержит белковые ферменты трипсин и другие, которые расщепляют пептиды до аминокислот. Амилаза, мальтаза и лактаза действуют на углеводы, превращая их в глюкозу, лактозу и фруктозу. Липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Продолжительность отделения поджелудочной железой сока, его количество и переваривающая сила зависят от характера пищи.
Всасывание. После механической и химической (ферментативной) переработки пищи продукты расщепления - аминокислоты, глюкоза, глицерин и жирные кислоты - всасываются в кровь и лимфу. Всасывание - сложный физиологический процесс, осуществляемый ворсинками тонкого отдела кишечника и идущий только в одном направлении - из кишечника в ворсинки. Эпителий стенок кишечника не просто осуществляет диффузию: он активно пропускает в полость ворсинки лишь некоторые вещества, например глюкозу, аминокислоты, глицерин; нерасщепленные жирные кислоты нерастворимы и всасываться ворсинками не могут. Большую роль при всасывании жиров играет желчь: жирные кислоты, соединяясь со щелочами и желчными кислотами, омыляются и образуют растворимые соли жирных кислот (мыла), которые легко проходят через стенки ворсинок. В дальнейшем их клетки из глицерина и жирных кислот синтезируют жир, свойственный человеческому организму. Капельки этого жира в отличие от глюкозы и аминокислот, поступающих в кровеносные сосуды, всасываются лимфатическими капиллярами ворсинки и разносятся лимфой.
Незначительное всасывание некоторых веществ начинается еще в желудке (сахара, растворенные соли, алкоголь, некоторые фармацевтические препараты). Пищеварение в основном заканчивается в тонком кишечнике; железы толстого кишечника выделяют преимущественно слизь. В толстом отделе кишечника в основном происходит всасывание воды (около 4 л за сутки), здесь формируются каловые массы. В этом отделе кишечника обитает огромное количество бактерий, при их участии расщепляется целлюлоза растительных клеток (клетчатка), которая проходит через весь пищеварительный тракт без изменения. Бактерии синтезируют некоторые витамины из группы В и витаминК, необходимые организму человека. Гнилостные бактерии толстых кишок вызывают гниение остатков белков с выделением ряда ядовитых для организма веществ. Их всасывание в кровь могло бы привести к отравлению, но в печени они обезвреживаются. В конечном отделе толстого кишечника - прямой кишке - каловые массы уплотняются и выводятся через заднепроходное отверстие.
Гигиена питания. Пищевые отравления возникают в результате потребления с пищей продуктов, содержащих ядовитые вещества. Такие отравления могут вызвать ядовитые грибы и ягоды, коренья, ошибочно принятые за съедобные, а также продукты, приготовленные из зерновых культур, куда попадают семена некоторых сорных ядовитых растений и споры или гифы грибов. Например, присутствие в хлебе спорыньи вызывает "злую корчу", примесь семян куколя - разрушение эритроцитов. Для предупреждения этих пищевых отравлений необходима тщательная очистка зерна от ядовитых семян и спорыньи. Отравления могут быть вызваны также соединениями металлов (медь, цинк, свинец), если они попадают в пищу. Особую опасность представляет отравление несвежей пищей, в которой размножились микроорганизмы и накопились ядовитые продукты их жизнедеятельности - токсины. Такими продуктами могут быть изделия из фарша, студень, колбаса, мясо, рыба. Они быстро портятся, поэтому их нельзя долго хранить.
Печёночная артерия снабжает клетки печени артериальной кровью, обогащенной кислородом.Воротная вена поставляет в печень венозную кровь из органов брюшной полости. Эта кровь содержит продукты переваривания жиров, белков и углеводов из желудка и кишечника, а также продукты распада эритроцитов из селезёнки. Пройдя через печень, эта кровь собирается печёночными венами и через нижнюю полую вену направляется к сердцу.
Углеводный обмен в печени. Глюкоза, которая в процессе пищеварения всасывается в тонком кишечнике, в клетках печени превращается в гликоген - основной запасной углевод, часто называемый животным крахмалом. Гликоген откладывается в клетках печени и мышц и служит источником глюкозы в случае ее дефицита в организме. Простые сахара, такие как галактоза и фруктоза, превращаются в печени в глюкозу. Кроме того, в клетках печени глюкоза может быть синтезирована из других органических соединений (так называемый процесс глюконеогенеза). Избыток глюкозы превращается в жиры и запасается в жировых клетках в разных частях тела. Отложение гликогена и его расщепление с образованием глюкозы регулируется гормонами поджелудочной железы инсулином и глюкагоном. Эти процессы играют важную роль в поддержании постоянства содержания глюкозы в крови.
Жировой обмен в печени. Жирные кислоты, поступающие из пищи, в печени используются для синтеза необходимых организму жиров, в том числе - важнейших компонентов клеточных мембран.
Белковый обмен в печени состоит в расщеплении и преобразовании аминокислот, синтезе белков плазмы крови, а также в обезвреживании аммиака, образующегося при распаде белков. Аммиак в печени преобразуется в мочевину и выводится из организма с мочой. В печени обезвреживаются и другие токсичные для организма вещества.
Желчный пузырь прилегает к нижней поверхности правой доли печени. Он имеет грушевидную форму, его длина составляет около 10 см, а объем 50 - 60 мл. Половина вырабатываемой печенью желчи поступает в желчный пузырь и затем используется по мере необходимости. Желчь выделяется гепатоцитами и представляет собой желеобразное вещество со щелочной реакцией, красновато-желтого цвета и горького вкуса со специфическим запахом. Цвет желчи обусловлен содержанием в ней продуктов распада гемоглобина - желчных пигментов, и прежде всего билирубина. Желчь содержит также лецитин, холестерин, соли желчных кислот и слизь. Желчные кислоты играют важную роль в переваривании жиров: способствуют их эмульгированию и всасыванию в пищеварительном тракте. Под воздействием гормона вырабатываемого двенадцатиперстной кишкой, желчный пузырь сокращается и, желчь выбрасывается через общий желчный проток в двенадцатиперстную кишку.