Пищеварительная система человека. Пищеварительная система человека: строение, значение и функции

Пищеварительная система человека в арсенале знаний персонального тренера занимает одно из почетных мест, исключительно по той причине, что в спорте в целом и в фитнесе в частности, практически любой результат зависит от рациона питания. Набор мышечной массы, снижение веса или его удержание во многом зависят от того, какое «топливо» вы загружаете в пищеварительную систему. Чем лучше топливо, тем лучше будет результат, однако нага цель сейчас разобраться именно с тем, как же устроена и работает данная система и каковы ее функции.

Пищеварительная система предназначена для обеспечения организма питательными веществами и компонентами и выведения из него остаточных продуктов пищеварения. Пища поступающая в организм сначала измельчается зубами в ротовой полости, затем по пищеводу попадает в желудок, где происходит ее переваривание, далее, в тонком кишечнике под воздействием ферментов продукты пищеварения распадаются на отдельные компоненты, а в толстом кишечнике происходит формирование кала (остаточных продуктов пищеварения), который в конечном счете подлежит эвакуации из организма.

Строение пищеварительной системы

Пищеварительная система человека включает в себя органы желудочно – кишечного тракта, а также вспомогательные органы, такие, как слюнные железы, поджелудочная железа, желчный пузырь, печень и не только. В пищеварительной системе условно выделяют три отдела. Передний отдел, к которому относятся органы ротовой полости, глотка и пищевод. Данный отдел осуществляет измельчение пищи, иными словами, механическую обработку. К среднему отделу относят желудок, тонкий и толстый кишечник, поджелудочную железу и печень. Здесь происходит химическая обработка пищи, всасывание питательных компонентов и формирование остаточных продуктов пищеварения. Задний отдел включает каудальную часть прямой кишки и выполняет удаление кала из организма.

Строение пищеварительной системы человека: 1- Ротовая полость; 2- Нёбо; 3- Язычок; 4- Язык; 5- Зубы; 6- Слюнные железы; 7- Подъязычная железа; 8- Подчелюстная железа; 9- Околоушная железа; 10- Глотка; 11- Пищевод; 12- Печень; 13- Желчный пузырь; 14- Общий желчный проток; 15- Желудок; 16- Поджелудочная железа; 17- Проток поджелудочной железы; 18- Тонкая кишка; 19- Двенадцатиперстная кишка; 20- Тощая кишка; 21- Подвздошная кишка; 22- Аппендикс; 23- Толстая кишка; 24- Поперечная ободочная кишка; 25- Восходящая ободочная кишка; 26- Слепая кишка; 27- Нисходящая ободочная кишка; 28- Сигмовидная кишка; 29- Прямая кишка; 30- Анальное отверстие.

Желудочно – кишечный тракт

Средняя длина пищеварительного канала у взрослого человека составляет приблизительно 9-10 метров. В нем выделяют такие отделы: ротовая полость (зубы, язык, слюнные железы), глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишка.

Ротовая полость – отверстие, через которое пища попадает в организм. С внешней стороны он окружен губами, а внутри него располагаются зубы, язык и слюнные железы. Именно внутри ротовой полости происходит измельчение пищи зубами, смачивание слюной из желез и проталкивание языком в глотку.
Глотка – пищеварительная трубка, соединяющая ротовую полость и пищевод. Длина ее равна приблизительно 10-12 см. Внутри глотки скрещиваются дыхательные и пищеварительные пути, поэтому, чтобы пища во время глотания не попадала в легкие, надгортанник перекрывает вход в гортань.
Пищевод – элемент пищеварительного тракта, мышечная трубка, по которой пища из глотки попадает в желудок. Длина его равна приблизительно 25-30 см. Функция его состоит в активном проталкивании измельченной пищи к желудку, без какого-либо дополнительного перемешивания или толчков.
Желудок – мышечный орган, расположенный в левом подреберье. Он выступает в роли резервуара для проглоченной еды, осуществляет производство биологически активных компонентов, переваривает и всасывает пищу. Объем желудка составляет от 500 мл до 1 л, а в некоторых случаях и до 4 литров.
Тонкая кишка – часть пищеварительного тракта, расположенная между желудком и толстой кишкой. Здесь производятся ферменты, которые в связке с ферментами поджелудочной железы и желчного пузыря расщепляют продукты пищеварения на отдельные компоненты.
Толстая кишка – замыкающий элемент пищеварительного тракта, в которой происходит всасывание воды и формирование каловых масс. Стенки кишки выстланы слизистой оболочкой, чтобы облегчить продвижение остаточных продуктов пищеварения к выходу из организма.

Строение желудка: 1- Пищевод; 2- Кардиальный сфинктер; 3- Дно желудка; 4- Тело желудка; 5- Большая кривизна; 6- Складки слизистой оболочки; 7- Сфинктер привратника; 8- Двенадцатиперстная кишка.

Вспомогательные органы

Процесс переваривания пищи происходит при участии ряда ферментов, которые содержатся в соке некоторых крупных желез. В ротовой полости присутствуют протоки слюнных желез, которые выделяют слюну и смачивают ей как ротовую полость, так и пищу для облегчения ее прохождения по пищеводу. Также в ротовой полости при участии ферментов слюны начинается переваривание углеводов. В двенадцатиперстную кишку секретируется сок поджелудочной железы, а также желчь. В соке поджелудочной железы присутствуют бикарбонаты и целый ряд таких ферментов, как трипсин, химотрипсин, липаза, панкреатическая амилаза и не только. Желчь перед попаданием в кишечник скапливается в желчном пузыре, а ферменты желчи позволяют разделять жиры на мелкие фракции, что ускоряет их расщепление ферментом липазой.

Слюнные железы разделяют на малые и большие. Малые расположены в слизистой оболочке полости рта и классифицируются по расположению (щечные, губные, язычные, молярные и небные) либо по характеру продуктов выделения (серозные, слизистые, смешанные). Размеры желез варьируются от 1 до 5 мм. Самыми многочисленными среди них являются губные и нёбные железы. Больших слюнных желез выделяют три пары: околоушные, подчелюстные и подъязычные.
Поджелудочная железа – орган пищеварительной системы, выделяющий панкреатический сок, который содержит пищеварительные ферменты, необходимые для переваривания белков, жиров и углеводов. Главное панкреатическое вещество протоковых клеток содержит бикарбонат-анионы, способные нейтрализовать кислотность остаточных продуктов пищеварения. Островковый аппарат поджелудочной железы производит также гормоны инсулин, глюкагон, соматостатин.
Желчный пузырь выступает в роли резервуара для желчи, вырабатываемой печенью. Находится он на нижней поверхности печени и анатомически является ее частью. Накопленная желчь высвобождается в тонкий кишечник для обеспечения нормального течения процессов пищеварения. Поскольку в самом процессе пищеварения желчь нужна не все время, а лишь периодически, желчный пузырь дозирует ее поступление при помощи желчных протоков и клапанов.
Печень – один из немногих непарных органов в теле человека, который выполняет множество жизненно важных функций. В том числе она участвует в процессах пищеварения. Обеспечивает потребности организма в глюкозе, трансформирует различные источники энергии (свободные жирные кислоты, аминокислоты, глицерин, молочную кислоту) в глюкозу. Также печень играет важную роль в обезвреживании токсинов, попадающих в организм с едой.

Строение печени: 1- Правая доля печени; 2- Печеночная вена; 3- Диафрагма; 4- Левая доля печени; 5- Печеночная артерия; 6- Воротная вена; 7- Общий желчный проток; 8- Желчный пузырь. I- Путь крови к сердцу; II- Путь крови от сердца; III- Путь крови от кишечника; IV- Путь желчи к кишечнику.

Функции пищеварительной системы

Все функции пищеварительной системы человека разделяют на 4 категории:

Механическая. Подразумевает измельчение и проталкивание пищи;
Секреторная. Производство ферментов, пищеварительных соков, слюны и желчи;
Всасывающая. Усвоение белков, жиров, углеводов, витаминов, минералов и воды;
Выделяющая. Выведение из организма остатков продуктов пищеварения.

В ротовой полости при помощи зубов, языка и продукта выделения слюнных желез, в ходе жевания происходит первичная обработка пищи, которая заключается в ее измельчении, смешивании и увлажнении слюной. Далее, в процессе глотания, пища в виде комка опускается по пищеводу в желудок, где происходит ее дальнейшая химическая и механическая обработка. В желудке пища накапливается, смешивается с желудочным соком, который содержит кислоту, ферменты и расщепляющие белки. Далее пища уже в виде химуса (жидкого содержимого желудка) небольшими порциями поступает в тонкую кишку, где продолжается ее химическая обработка при помощи желчи и продуктов выделения поджелудочной и кишечных желез. Здесь же, в тонкой кишке и происходит всасывание в кровь питательных компонентов. Те пищевые компоненты, которые не усвоились, перемещаются дальше, в толстый кишечник, где подвергаются распаду под воздействием бактерий. В толстой кишке происходит также всасывание воды, и затем формирование из остаточных продуктов пищеварения, которые не были переварены или не всосались каловых масс. Последние выводятся из организма через анальное отверстие в процессе дефекации.

Строение поджелудочной железы: 1- Добавочный проток поджелудочной железы; 2- Главный проток поджелудочной железы; 3- Хвост поджелудочной железы; 4- Тело поджелудочной железы; 5- Шейка поджелудочной железы; 6- Крючковидный отросток; 7- Фатеров сосочек; 8- Малый сосочек; 9- Общий желчный проток.

Заключение

Пищеварительная система человека имеет исключительное значение при занятиях фитнесом и бодибилдингом, впрочем ими естественно не ограничивается. Любое поступление в организм питательных веществ, таких, как белки, жиры, углеводы, витамины, минералы и не только, происходит именно путем поступления через пищеварительную систему. Достижение любых результатов по набору мышечной массы или снижению веса также зависит от пищеварительной системы. Ее строение дает нам понять, каким путем идет пища, какие функции выполняют органы пищеварения, что усваивается, а что выводится из организма и так далее. От здоровья пищеварительной системы зависит не только ваш спортивный результат, но и по большому счету, все здоровье в целом.

В жизни любого живого существа гигантскую роль играет процесс пищеварения. И это совершенно неудивительно, так как любое животное или человек получает все необходимое для своего роста и развития именно из пищи. После прохождения механической и химической обработки она становится ценнейшим источником белком, жиров, углеводов и минеральных веществ. За все это отвечают органы пищеварения, строение и значение которых нами сегодня будет относительно подробно расписано.

Ротовая полость

Основа ротовой полости представлена не только костями черепа, но и мышцами. Ограничена она небом, щеками и губами. Красный цвет последних обусловлен густой сетью кровеносных сосудов, которые располагаются прямо под их тонкой и нежной кожей. В ротовой полости располагаются многочисленные протоки слюнных желез.

Слюна - один из важнейших составляющих нормального пищеварения. Она не только смачивает пищу для ее более легкого прохождения по пищеводу, но и нейтрализует некоторую часть микрофлоры, которая неизбежно попадает внутрь человеческого или животного организма из внешней среды. Какие еще имеются органы пищеварения человека?

Язык

Это подвижный мышечный орган, богато иннервированный, с густой сетью кровеносных сосудов. Он ответственен не только за механическое перемещение и перемешивание пищевой массы во время жевания, но и за оценку ее вкусовых качеств (за счет вкусовых рецепторов) и температуры. Именно язык сигнализирует, что еда излишне горячая или холодная, а потому может представлять опасность для организма.

Зубы

Являются производными кожи, обеспечивают захват и измельчение пищи, способствуют разборчивости и благозвучию речи человека. Различают резцы, клыки, малые и большие коренные зубы. Каждый зуб располагается в отдельной ячейке, альвеоле. Крепится он в ней при помощи небольшой прослойки соединительной ткани.

Глотка

Является сугубо мышечным органом с фиброзной основной. Именно в глотке органы пищеварения пересекаются с дыхательной системой. У среднестатистического взрослого человека длина данного органа составляет порядка 12 - 15 см. Принято считать, что глотка делится на три отдела: носоглотку, ротоглотку и гортанную часть.

О важности начального отдела пищеварительной системы

Многие отчего-то совершенно забывают о том, что начальные отделы пищеварительного тракта имеют чрезвычайно важное значение для всех этапов пищеварения, которое протекает в организме человека и животного. Так, уже первичное размельчение пищи не только облегчает ее последующие глотание, но и в значительной степени увеличивает степень ее общего усвоения.

Помимо этого, слюна (как мы уже говорили выше) обладает некоторым бактерицидным действием, в ней содержатся ферменты, которые расщепляют крахмал (амилаза). В начальных же отделах пищеварительного тракта имеется огромное количество лимфоидной ткани (миндалины), которая отвечает за задержание и уничтожение большей части патогенных агентов, которые могут попасть в организм человека или животного.

Вообще, само строение органов пищеварения предполагает наличие очень большого количества лимфоидной ткани. Как можно понять, это далеко не случайно: так организм защищается от огромного объема патогенных и условно патогенных микроорганизмов, которые попадают в него с пищей.

Пищевод

Как и глотка, это мышечный орган с хорошо развитой фиброзной основой. У взрослого человека данный орган имеет длину приблизительно 25 сантиметров. Анатомы говорят, что он подразделяется сразу на три части: шейную, грудную и брюшную. Имеет три отлично видимых сужения, которые проявляются сразу же после рождения. Так, особенно явный участок имеется в месте прохождения диафрагмы.

Именно в этом месте у маленьких детей застревают проглоченные ими инородные предметы, так что строение органов пищеварения не всегда является рациональным.

Внутренняя часть органа представлена хорошо развитой слизистой оболочкой. Так как иннервируется пищевод вегетативным отделом нервной системы, интенсивность работы слизистых желез не всегда сообразна ситуации: пища зачастую застревает именно в пищеводе, так как он обладает слабой способностью к перистальтике, да и количество смазывающего агента невелико.

Каковы же строение и функции органов пищеварения, которые непосредственно участвуют в переработке и усвоении питательных веществ пищи?

Желудок

Желудком называется наиболее расширенная часть пищеварительной трубки, которая закладывается на самых ранних стадиях развития эмбриона. У человека и многих всеядных животных вместимость этого органа варьирует в пределах трех литров. К слову сказать, форма желудка чрезвычайно изменчива и во многом зависит именно от его вместимости. Чаще всего встречается крючкообразная или рогообразная его форма.

Желудок отвечает за переваривание белков и жиров (в очень небольшой степени). По прошествии приблизительно 12 часов полупереваренная пищевая кашица отправляется в тонкий отдел кишечника благодаря сокращениям мышечной стенки. Какие же имеются отделы желудка? Все просто, так как их немного. Давайте их перечислим:

Фундальный (дно).
Кардиальный.
Тело.
Пилорус, место перехода в двенадцатиперстную кишку.

Вот какие есть отделы желудка.

Основные сведения о слизистой оболочке

В отличие от всех вышеописанных органов, в этом случае строение слизистой оболочки, которая выстилает внутреннюю часть желудка, весьма сложно. Связано это с дифференциаций выполняемых клетками функций: какая-то их часть выделяет защитную слизь, а какие-то заняты выработкой непосредственно пищеварительного секрета.

Так, соляную кислоту выделяют париетальные клетки. Они крупнее всех. Чуть мельче - главные клетки, которые ответственны за выработку пепсиногена (предшественника пепсина). Все эти клетки отличаются наличием канальца, через который продуцируемый ими секрет попадает в полость органа.

Следует помнить, что соляная кислота - мощный антимикробный агент. Кроме того, она является довольно сильным окислителем (пусть даже ее концентрация в желудочном соке слаба). От разрушительного действия кислоты стенки желудка защищены при помощи толстого слоя слизи (о котором мы уже писали). Если этот слой поврежден, начинается воспаление, чреватое образованием язвы и даже перфорацией стенки органа.

Клетки слизистой желудка полностью регенерируют раз в три дня (а у подростков еще чаще). Вообще, органы пищеварения у детей отличаются редкой способностью к самовосстановлению, но в зрелом возрасте эта функция практически полностью угасает.

Мышечная оболочка данного органа состоит из трех слоев. Имеется особый, косой слой поперечно-полосатых мышечных волокон, который во всем пищеварительном тракте встречается только в желудке и нигде более. Перистальтические сокращения, о которых мы уже писали выше, начинаются в области тела желудка, постепенно распространяясь к его пилорическому отделу (месту перехода в тонкий отдел кишечника).

При этом полупереваренная, однородная пищевая масса перетекает в двенадцатиперстную кишку, а более крупные кусочки снова переходят в желудок человека, строение которого мы только что описали.

Тонкий отдел кишечника

В этом отделе начинается более глубокий ферментативный распад с образованием растворимых соединений, которые уже могут попадать в воротную вену. После очистки в печени готовые питательные вещества разносятся по всем органам и тканям. Кроме того, важна и перистальтическая роль тонкого отдела кишечника, так как в нем пища активно перемешивается и перемещается по направлению к толстому отделу.

Наконец, здесь же образуются некоторые гормоны. Наиболее важными из них являются следующие соединения:

Серотонин.
Гистамин.
Гастрин.
Холецистокинин.
Секретин.

У человека длина тонкого отдела кишечника может достигать порядка пяти метров. Состоит он из трех участков: двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишки. Первая наиболее короткая, ее длина не превышает 25 - 30см. Не менее 2/5 длины приходится на тощую кишку, а оставшуюся часть занимает подвздошный отдел.

Двенадцатиперстная кишка

Двенадцатиперстная кишкаимеет форму подковы. Именно в изгибе этого отдела кишечника располагается головка поджелудочной железы, важнейшего ферментативного органа. Ее выводной проток вместе с аналогичным протоком желчного пузыря открывается внутри органа на специальном бугорке, который анатомы называют большим сосочком.

У многих людей на расстоянии приблизительно двух сантиметров от него расположен еще и малый сосочек, на верхушке которого открывается добавочный проток поджелудочной железы. При помощи брыжеечных связок двенадцатиперстная кишка соединяется с печенью, почками, а также некоторыми отделами толстого кишечника.

Тощая и подвздошная кишка

Тощая и подвздошная кишкисо всех сторон плотно укрыты серозной оболочкой (брюшной). Эти участки собраны в сложные петли, которые, благодаря постоянным перистальтическим сокращениям, постоянно меняют свое положение. Этим обеспечивается качественное перемешивание химуса (полупереваренной пищевой массы) и его продвижение в толстый отдел кишечника.

Между этими двумя кишками не существует никакой четко выраженной анатомической границы. Различие проводится только при цитологическом исследовании, так как характеристики эпителия, который выстилает внутреннюю поверхность органа, на этих двух участках различны.

Кровоснабжение осуществляется благодаря брыжеечной и печеночной артериям. Иннервация - блуждающий нерв и вегетативная нервная система (ВНС). В этом система пищеварения человека ничем не отличается от аналогичных органов животных.

Строение стенки тонкого кишечника

На этом вопросе следует остановиться более подробно, так как здесь имеется немало интересных и важных нюансов. Нужно сразу заметить, что анатомия органов пищеварения (точнее, слизистой оболочки тонкого отдела кишечника) в этом случае практически одинакова на всем его протяжении. Различают более 600 круговых складок, а также крипты и многочисленные ворсинки.

Складки чаще всего охватывают внутренний диаметр кишки приблизительно на 2\3, хотя бывает, что они проходят по всей поверхности. В отличие от желудка, при наполнении кишечника пищевой массой они не разглаживаются. Чем ближе к толстому отделу кишечника, тем меньше сами складки и тем больше расстояние между ними. Следует помнить, что образованы они не только слизистой оболочкой, но и мышечным слоем (именно поэтому складки и не разглаживаются).

Характеристика ворсинок

Но складки - лишь малая часть «рельефа» кишечника. Большую его часть составляют ворсинки, которые густо располагаются по всей площади внутреннего объема кишки. У одного человека их количество переваливает за 4 миллиона штук. На вид (под мощным микроскопом, конечно же) они похожи на небольшие пальцевидные выросты, толщина которых достигает порядка 0,1мм, а высота - от 0,2 мм до 1,5 мм. Каковы же функции органов пищеварения, если говорить о ворсинках?

Исполняют они важнейшую всасывательную роль, благодаря которой питательные вещества и поступают в общий кровоток человеческого или животного организма.

Вдоль всей их поверхности располагаются клетки гладкой мышечной ткани. Это нужно для их постоянного сокращения и изменения формы, благодаря чему ворсинки действуют наподобие миниатюрных насосов, всасывая уже готовые к усвоению питательные вещества. Наиболее интенсивно этот процесс протекает в двенадцатиперстной и тощей кишках. В подвздошном участке полупереваренная пищевая масса уже начинает превращаться в кал, так что всасывающая способность слизистой там слабая. Проще говоря, процесс пищеварения там практически не идет.

Характеристика крипт

Криптами называются впадины слизистой оболочки, которые, по своей сути, являются железами. В них содержится богатый набор ферментов, а также лизоцим, являющийся мощным бактерицидным средством. Кроме того, именно крипты выделяют большое количество слизистого секрета, который защищает стенки этого трубчатого органа от разрушительного действия пищеварительного сока.

Лимфоидная система тонкой кишки

В слизистой оболочке тонкого отдела кишечника на всем его протяжении имеются многочисленные лимфоидные фолликулы. Они могут достигать нескольких сантиметров в длину и одного сантиметра в ширину. Эти фолликулы являются важнейшим барьером на пути патогенных микроорганизмов, которые могут попадать в пищеварительный тракт человека или животного вместе с пищей. Какие еще органы содержит система пищеварения человека?

Толстый отдел кишечника, общие сведения

Как несложно догадаться, свое название этот отдел получил за большой диаметр: в расслабленном состоянии органа он в два-три раза больше, нежели аналогичный у тонкого отдела. У человека общая протяженность толстой кишки составляет приблизительно 1,3 м. Заканчивается отдел заднепроходным отверстием.

Чем характеризуется строение органов пищеварения человека в случае толстого отдела кишечника? Давайте перечислим все отделы:

Слепая кишка с червеобразным отростком (тот самый аппендикс).
Ободочная кишка. Делится на восходящую, поперечную, нисходящую и сигмовидную части.
Прямая кишка, ректум.

Вопреки мнению некоторых «специалистов», в этом отделе практически не идет процесс пищеварения. В толстой кишке всего лишь впитывается вода и минеральные соли. Дело в том, что здесь проходят каловые массы, которые содержат немалое количество (особенно при белковой диете) индола и скатола, путресцина и даже кадаверина. Два последних вещества - весьма мощные трупные яды. Конечно, школьная анатомия (8 класс) их не изучает, но знать о них нужно.

Как нетрудно догадаться, если бы в толстом отделе кишечника всасывалось что-то, кроме воды, солей и витаминов (о них мы поговорим чуть ниже), мы бы постоянно находились в состоянии хронического отравления.

В просвет этого органа выделяется большое количество слизи, которая, в отличие от вышеописанного случая, не содержит никаких ферментов. Впрочем, не стоит предполагать, будто бы толстая кишка является примитивным резервуаром каловых масс. Если вы хоть как-то изучали биологию, то при слове «толстый отдел кишечника» у вас неизбежно должна возникнуть ассоциация с витаминами группы В. Как думаете, откуда они там берутся? Многие скажут, что их синтезирует сам организм, но это далеко не так.

Дело в том, что непереваренные остатки пищи в этом отделе подвергаются воздействию многочисленных микроорганизмов. Именно они синтезируют важнейший витамин К (без которого мы бы куда чаще умирали от кровотечения), а также всю группу витаминов группы В. Так что питание и пищеварение не всегда имеют прямую связь в плане получаемых организмом питательных веществ. Некоторые из них мы получаем от бактерий.

Поджелудочная железа

Одна из самых крупных желез в нашем организме. Имеет серо-розовую окраску, характеризуется дольчатым строением. У взрослого, здорового человека ее вес достигает 70 - 80 грамм. В длину она достигает 20 сантиметров, а ширина ее равна 4 сантиметрам.

Является весьма интересной железой смешанной секреции. Так, е экзокринные отделы вырабатывают около двух литров (!) секрета за сутки. Он, за счет содержащихся в нем ферментов, служит для расщепления белков, жиров и углеводов. Но многим людям во всем мире куда больше известно об ее эндокринной функции. Причина печальна.

Дело в том, что клетки секреторных островков выделяют ряд гормонов, причем одним из наиболее важных является инсулин. Он регулирует жировой, водный обмен, а также ответственен за усвоение глюкозы. Если с этими клетками что-то не так, возникает сахарный диабет, являющийся тяжелейшим заболеванием.

Функция секреторных клеток регулируется нервным и гуморальным путем (с помощью других гормонов организма). Нужно особенно отметить то обстоятельство, что некоторые из гормонов поджелудочной железы участвуют даже в желчеотделении, что делает данный орган еще более важным для всего организма в целом. Какие же еще имеются органы пищеварения?

Печень

Печеньявляется наиболее крупной железой в организме человека и животного. Орган этот находится в правом подреберье, вплотную прилегая к диафрагме. Имеет характерный, темно-бурый цвет. Мало кто знает, но в эмбриональный период именно печь ответственна за кроветворение. После рождения и во взрослом состоянии она участвует в обмене веществ, является одним из наиболее крупных депо крови. Практически все органы пищеварения человека крайне важны, но даже на их фоне эта железа сильно выделяется.

Именно печень вырабатывает желчь, без которой невозможно переваривание жиров. Кроме того, этот же орган синтезирует фосфолипиды, из которых строятся все клеточные оболочки в организме человека и животного. Особенно это важно для нервной системы. В печени же синтезируется немалая часть белков крови. Наконец, в этом органе откладывается гликоген, животный крахмал. Он является ценным источником энергии в критических ситуациях, когда система органов пищеварения не получает пищи извне.

Именно здесь происходит разрушение отработавших свой срок эритроцитов. Макрофаги печени поглощают и уничтожают многие вредоносные агенты, которые попадают в кровь из толстого отдела кишечника. Что касается последнего, то именно эта железа ответственна за разложение всех тех продуктов гниения и трупных ядов, о которых мы говорили выше. Мало кто знает, но именно в печени аммиак превращается в мочевину, которая впоследствии выводится через почки.

Клетки этой железы выполняют огромное количество функций, которые крайне важны для обеспечения нормального метаболизма. К примеру, в присутствии инсулина они могут захватывать избыток глюкозы из крови, синтезировать гликоген и откладывать его запас. Кроме того, это же вещество печень может синтезировать из белков и полипептидов. Если организм попадает в неблагоприятные условия, гликоген здесь же расщепляется и поступает в кровь в виде глюкозы.

Помимо прочего, именно в печени вырабатывается лимфа, значение которой для иммунной системы организма сложно переоценить.

Выводы

Как можно заметить, органы пищеварения не только поставляют ценнейшие питательные вещества, без которых невозможен рост и развитие организма, но и выполняют ряд других функций. Они участвуют в кроветворении, иммуногенезе, выработке гормонов и гуморальной регуляции организма.

Наверняка каждый знает, что питание и пищеварение тесно взаимосвязаны, так что не злоупотребляйте жирной, излишне острой пищей и алкоголем.

Правильная работа всех органов организма человека – залог здоровья.

При этом система пищеварения является одной из наиболее важных, так как предполагает ежедневное выполнение своих функций.

Строение и функции пищеварительной системы человека

Составляющие системы пищеварения – это желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) и вспомогательные структуры. Всю систему условно разделяют на три отдела, первый из которых отвечает за механическую обработку и переработку, во втором отделе пища подвергается химической обработке, а третий предназначен для вывода не усвоенной пищи и излишков за пределы организма.

Исходя из такого разделения, вытекают следующие функции пищеварительной системы:

Моторная. Эта функция предусматривает обработку пищи механически и её продвижение вдоль ЖКТ (пища измельчается, перемешивается и проглатывается человеком).
Секреторная. В рамках этой функции происходит выработка специальных ферментов, которые способствуют образованию условий для химической обработки поступившей пищи.
Всасывательная. Для выполнения этой функции ворсинки кишечника всасывают питательные вещества, после этого они поступают в кровь.
Выделительная. В рамках этой функции происходит выведение из организма человека веществ, которые не переварились либо являются результатом метаболизма.

Желудочно-кишечный тракт человека

Начинать описание этой группы целесообразно с того, что желудочно-кишечный тракт предполагает состав из 6 отдельных элементов (желудок, пищевод и т.д.).

В качестве функций тракта в отдельности изучают двигательную, секреторную, всасывательную, инкреторную (состоит в выработке гормонов) и экстреторную (состоит в выделении в организм продуктов обмена, воды и других элементов).

Ротовая полость

В роли начального отдела ЖКТ выступает ротовая полость. Она становится началом процесса обработки пищи. Производимые механические процессы невозможно представить без участия языка и зубов.

Не обходятся такие процессы и без работы вспомогательных структур.

Глотка

Глотка – промежуточное звено между ротовой полостью и пищеводом. Глотка человека представлена в форме воронкообразного канала, который сужается по мере приближения к пищеводу (широкая часть находится вверху).

Принцип работы глотки заключается в том, что пища поступает в пищевод путём глотания порционно, а не вся сразу.

Пищевод

Этот отдел соединяет глотку и желудок. Его расположение начинается от грудной полости и заканчивается в брюшной полости. Пища через пищевод проходит за считанные секунды.

Его основное назначение – это препятствие обратному движению пищи вверх по пищевому каналу.

Схема строения желудка человека

Физиология предполагает такое устройство желудка, функционирование которого невозможно без наличия трёх оболочек: мышечная оболочка, серозная оболочка и слизистая оболочка. В слизистой оболочке вырабатываются полезные вещества. Остальные две оболочки предназначены для защиты.

В желудке происходят такие процессы как переработка и хранение поступившей пищи, расщепление и всасывание питательных элементов.

Схема строения кишечника человека

После пребывания переработанной пищи в желудке и выполнения ряда функций в соответствующих отделах, она поступает в кишечник. Он устроен таким образом, что предполагает разделение на толстую и толстую кишку.

Последовательность прохождения пищи выглядит следующим образом: сначала она поступает в тонкую кишку, а затем – в толстую.

Тонкая кишка

Тонкая кишка состоит из двенадцатиперстной кишки (здесь происходит основной этап пищеварения), тощей и подвздошной кишки. Если кратко описывать работу двенадцатиперстной кишки, то в ней происходит нейтрализация кислоты, а вещества и ферменты расщепляются. Как тощая, так и подвздошная кишка принимают активное участие в процессе всасывания организмом важных элементов.

Толстая кишка

В толстом кишечнике происходит заключительная часть обработки пищи. Первый участок толстой кишки – это слепая кишка. Затем пищевая смесь попадает в ободочную кишку, после чего работает принцип последовательности прохождения через восходящую, поперечную, нисходящую и сигмовидную ободочную кишку.

Затем пищевая смесь попадает в прямую кишку. В толстой кишке окончательно усваиваются вещества, происходит процесс образования витаминов и формируется кал. Толстая кишка – это по праву самый крупный отдел системы пищеварения.

Вспомогательные органы

Вспомогательные органы состоят из двух желез, печени и желчного пузыря. Поджелудочную железу и печень считают большими пищеварительными железами. Основная функция вспомогательных веществ – содействие пищеварительному процессу.

Слюнные железы

Расположение работы слюнных желёз – ротовая полость.

С помощью слюны частички еды размокают и легче проходят по каналам пищеварительной системы. На этом же этапе начинает процесс расщепления углеводов.

Поджелудочная железа

Относится железа к такому виду органов, которые вырабатывают гормоны (такие, как инсулин и глюкагон, соматостатин и грелин).

Кроме этого, поджелудочная железа выделяет важный секрет, он необходим для нормальной работы системы переваривания пищи.

Печень

Один из важнейших органов системы пищеварения. Она очищает организм от токсинов и ненужных веществ.

Также печень вырабатывает желчь, необходимую для процесса пищеварения.

Желчный пузырь

Помогает печени и служит своеобразной ёмкостью для переработки желчи. При этом он убирает из желчи лишнюю воду, тем самым образуя такую концентрацию, которая подходит для процесса пищеварения.

Изучая анатомию человека, важно знать и понимать, что успешное функционирование каждого из органов и отделов пищеварительной системы оказывается возможным при положительной работе всех остальных взаимосвязанных частей.

Практически все считают, что из всех органов пищеварительной системы основная роль в переваривании пищи отводится желудку. Не совсем верное предположение. Желудок действительно важный и необходимый орган пищеварительной системы, но все же основное пищеварение происходит в менее известной .

Несмотря на это, каждый орган пищеварительной системы по своему важен и выполняет строго отведенные ему функции. Поэтому затруднительно выделить один из отделов пищеварительной системы и назвать его главным.

Органы ЖКТ

В желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) входит:

ротовая полость;
глотка;
пищевод;
желудок;
(двенадцатиперстная кишка, тощая кишка, подвздошная кишка);
(слепая кишка, ободочная кишка, прямая кишка).

Протяженность пищеварительного тракта составляет около 9-10 метров. Весь процесс переваривания одного приема пищи занимает порядка 12-48 часов, в некоторых случаях может быть и больше. Это связано с тем, что каждый отдел пищеварительного тракта выполняет строго определенные функции в переваривании еды, минуя которые нарушается весь процесс пищеварения.

Что происходит в желудке

Из ротовой полости по пищеводу пищевой комок (химус) поступает в желудок. Предварительно он уже смочен слюной и измельчен зубами, частично обработан ферментами, содержащимися в слюне, увлажнен и согрет до нужной температуры в пищеводе. В желудке еда хранится 2-4 часа. За это время она частично перерабатывается, подвергается тщательному дроблению для последующей отправки небольшими порциями в следующий отдел ЖКТ.

Клетки желудка секретируют пепсиноген, соляную кислоту, муцин, в небольшом количестве липазу и амилазу. Соляная кислота обеззараживает пищевые массы от болезнетворных микроорганизмов, активирует ферменты желудка, денатурирует белки и участвует в нервно-гуморальной регуляции пассажа пищи в двенадцатиперстную кишку. В кислой среде пепсиноген переходит в пепсин, который запускает начальный распад (гидролиз) белков до аминокислот. Амилаза участвует в распаде углеводов до глюкозы, липаза расщепляет жиры до жирных кислот и глицерина. Муцин участвует в слизеобразовании для защиты стенок желудка от воздействия соляной кислоты. Частично переваренная пища поступает в двенадцатиперстную кишку.

Что происходит в двенадцатиперстной кишке

Основную часть углеводов, жиров, нуклеиновых оснований, часть белков и других соединений только предстоит расщепить на отдельные составляющие. Для этих целей в просвет кишки открываются протоки поджелудочной железы и желчного пузыря.

Поджелудочная железа синтезирует и выделяет за сутки до 2 литров сока, который содержит следующие активные соединения:

Трипсин. Под его действием белки гидролизуются до аминокислот.
Липаза, фосфолипаза и эстераза участвует в обмене жиров.
Амилаза и мальтаза. Эти ферменты приводят к распаду углеводов до глюкозы.
Лактаза. Воздействует на лактозу в молочных продуктах.
Нуклеазы гидролизуют нуклеиновые основания.
Бикарбонаты создают щелочную реакцию для ферментов, помогают в нейтрализации соляной кислоты.

Из желчного пузыря поступает желчь, которая активирует ферменты поджелудочной железы, создает для их работы специальную слабощелочную реакцию, способствует всасыванию жирных кислот в системный кровоток, усиливает перистальтику кишечника, нейтрализует соляную кислоту желудка, участвует в гидролизе жиров.

Пищевые молекулы, распадаясь на фрагменты с более низкой молекулярной массой, всасываются в кровь из тонкого кишечника. Пищеварение в тонком кишечнике занимает 1-4 часа.

Толстый кишечник участвует в водно-солевом обмене, формирует каловые массы из непереваренных остатков пищи для последующего выведения из организма. Здесь же . В толстом кишечнике остатки еды находятся 24-48 часов.

Согласованная работа всех отделов пищеварительной системы обеспечивает организм необходимыми веществами для дальнейшей жизнедеятельности. Выведение из строя любого органа приводит к качественным и количественным нарушениям процессов переваривания, всасывания и выведения, поэтому затруднительно выделить один из отделов и назвать его главным.

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.