Основные функции пищеварительной системы органов. Основные функции пищеварительной системы. Пищеварение в ротовой полости. Функции слюнных желез

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 .

Основными функциями системы пищеварения являются:

секреторная - заключается в синтезе и секреции железистыми клетками пищеварительных соков (слюны, желудочного, поджелудочного, кишечного соков, желчи);

моторная, или двигательная : жевание, глотание, продвижение и перемешивание с пищеварительными соками, и выведение остатков – осуществляется гладкими мышцами, и только ротовая полость, начальный отдел пищевода и наружный сфинктер прямой кишки имеют поперечно-полосатую мускулатуру;

всасывательная – проникновение через слизистую оболочку в кровь или лимфу продуктов расщепления белков, жиров и углеводов, воды, солей и витаминов.

Процессы секреции, моторики и всасывания взаимосвязаны между собой и подчинены сложным нервно-гуморальным механизмам регуляции. Кроме пищеварительных функций системе пищеварения присущи: эндокринная функция, связанная с секрецией гормонов и биологически активных веществ в кровь; экскреторная, связанная с выведением токсинов и остатков пищи во внешнюю среду; защитная функция.

Защитные системы пищеварительного тракта

Поступление пищи в организм теория адекватного питания рассматривает не только как способ восстановления пластических и энергетических затрат, но и как аллергическую и токсическую агрессию. Питание связано с опасностью проникновения в организм экзогенных пищевых антигенов (белки и пептиды пищи), аутоантигенов слущенных кишечных клеток. С пищей через пищеварительный тракт в организм попадает множество бактерий, вирусов и различных токсических веществ. Можно с уверенностью утверждать, что в настоящее время экологически чистых продуктов питания и природной воды практически нет. Во второй половине XX века произошло повсеместное загрязнение окружающей среды промышленными, в некоторых регионах – радиационными отходами. В растениеводстве и животноводстве широко применяются химические и биологические технологии без соответствующего строгого санитарно-эпидемического надзора производимой продукции.

В настоящее время при изготовлении пищевых продуктов широко используются пищевые добавки (консерванты, красители, ароматизирующие вещества). Это, как правило, химические вещества, использование которых в пищевом производстве должно быть научно обоснованным, а их содержание в продукте не должно превышать допустимые нормы. Многие из таких веществ способны вызвать не только аллергические реакции, но и оказывать канцерогенное воздействие. В растительной пище может содержаться избыточное количество нитратов и пестицидов (химические вещества, применяемые для защиты растений от вредителей), многие из них ядовиты для человека. Продукты животного происхождения могут содержать лекарственные препараты, которыми лечат животных, стимуляторы роста, применяемые при их выращивании. Присутствие этих препаратов в пище может изменить чувствительность к антибиотикам и вызвать эндокринные нарушения. Перечисленные выше негативные стороны питания в здоровом организме нейтрализуются благодаря сложной системе защиты пищеварительного тракта. Различают неспецифические и специфические (иммунные) механизмы защиты.

Виды неспецифической защиты:

Механическая или пассивная защита связана с ограниченной проницаемостью слизистой оболочки пищеварительного тракта для крупномолекулярных веществ (исключение составляют новорожденные).

Слизистая оболочка выстлана слоем слизи, который защищает ее не только от механических, но и химических воздействий. Наружный слой слизи адсорбирует вирусы, токсические вещества, соли тяжелых металлов (ртуть, свинец) и, отторгаясь в полость желудка и кишечника, способствует их выведению из организма.

Слюна, желудочный сок, желчь обладают антибактериальной активностью. Соляная кислота создает кислую среду в желудке, оказывает бактериостатическое действие, предупреждая развитие гнилостных процессов.

Неспецифический защитный барьер связан с предварительным ферментативным гидролизом антигенных молекул, которые утрачивают при этом антигенные свойства.

Специфическая защита в пищеварительном тракте осуществляется иммунокомпетентной лимфоидной тканью. В слизистой оболочке рта и миндалинах присутствует большое количество клеточных элементов: макрофагов, нейтрофилов, лимфоцитов, осуществляющих фагоцитоз бактерий и антигенных белков. В слизистой оболочке тонкой кишки имеется мощный лейкоцитарный слой, разделяющий энтеральную и внутреннюю среды организма. Он состоит из большого количества плазматических клеток, макрофагов, эозинофилов, лимфоцитов. Кишечная иммунная система является частью иммунной системы организма. Лимфатическая ткань тонкой кишки (25% всей слизистой) состоит из пейеровых бляшек, отдельных лимфатических узелков, локализованных в области собственной пластинки ворсинок и рассеянных в эпителии Т- и В-лимфоцитов (см. рис.3). Обозначения на рисунке, описание в тексте. Имеются также внутриэпителиальные лимфоциты.

Рис.3 Поперечный срез кишечной ворсинки .

В эпителии над бляшками локализуются особые М-клетки, которые транспортируют антигены в лимфатические узелки. Таким образом, лимфоциты осуществляют как клеточный, так и гуморальный иммунитет . Они продуцируют иммуноглобулины, адсорбирующиеся на поверхности эпителия в области гликокаликса, и создают дополнительный защитный слой. Кроме этих тканей, в защитную систему входят мезэнтериальные лимфатические узлы и ретикулоэндотелиальная система печени. Дезинтоксикационная и барьерная функции печени имеют существенное значение в обезвреживании продуктов гниения белка (индол, скатол, фенол), образующихся в кишечнике, а также поступающих с пищей токсических веществ, лекарственных препаратов и детально рассматриваются биологической химией.

Общие принципы регуляции пищеварительных функций

Центральная нервная регуляция осуществляется пищеварительными центрами головного и спинного мозга с помощью условных и безусловных рефлексов. Вид и запах пищи, время и обстановка ее приема, напоминание о пище возбуждают пищеварительные железы (слюнные, желудочные, поджелудочную) условно-рефлекторным путем.

Приём пищи, раздражая рецепторы полости рта и желудка, вызывает безусловные рефлексы. Афферентные пути безусловных рефлексов представлены чувствительными волокнами черепно-мозговых нервов: язычного, языкоглоточного, верхнего гортанного, блуждающего. Эфферентные пути, общие для условных и безусловных рефлексов, образованы парасимпатическими и симпатическими волокнами.

По мере удаления от проксимального отдела участие центральных рефлексов в регуляции функций уменьшается. Основное значение в тонкой и толстой кишках приобретает местная нервная и гуморальная регуляция. Местная нервная регуляция базируется на «коротких» рефлекторных дугах. В стенке желудка и кишечника имеется развитая сеть нервных клеток, образующих два основных сплетения: межмышечное (Ауэрбаха) и подслизистое (Мейсснера). Среди нервных клеток имеются сенсорные нейроны, вставочные и эффекторные. Последние иннервируют гладкие мышцы, секреторный эпителий и эндокринные клетки.

Рисунок 4. Метасимпатическая система тонкого кишечника

А – местная рефлекторная дуга регуляции моторики, Б – местная рефлекторная дуга регуляции секреции экзокринных и эндокринных клеток: 1.блуждающий нерв; 2.слизистая оболочка; 3.экзокринная клетка; 4.Мейснерово сплетение; 5.циркулярная мышца; 6.Ауэрбахово сплетение; 7.продольная мышца; 8.эндокринная клетка

В передаче регуляторных воздействий на клетки-мишени наряду с ацетилхолином и норадреналином принимают участие более десяти нейропептидов: холецистокинин, соматостатин, нейротензин, вещество Р, энкефалин и др. Имеются нейроны, медиатором которых являются серотонин и пуриновые основания. Совокупность нервных клеток, лежащих внутри органа и образующих локальные рефлекторные дуги, получила название метасимпатической нервной системы (А.Д. Ноздрачёв). Эта система взаимодействует с центральной нервной системой, но обладает большей независимостью от неё, чем вегетативная нервная система, потому что имеет собственное сенсорное звено (рецептивное поле). Различные рецепторы реагируют на исходный состав пищи и те изменения, которые происходят в процессе гидролиза. Метасимпатическая нервная система (Рис.4) программирует и координирует двигательную активность, регулирует секрецию и осуществляет взаимосвязь между этими процессами, регулирует секрецию эндокринных клеток, локальный кровоток.

Переваривание пищи – это поэтапный и продолжительный процесс, поэтому большое значение в регуляции секреции, моторики и всасывания имеют гуморальные механизмы. В эпителиальном слое слизистой желудка и тонкой кишки, поджелудочной железе имеются диффузно разбросанные эндокринные клетки (масса этих клеток больше массы всех эндокринных желез), которые секретируют гормоны и пептиды. Одни гормоны секретируются в кровь и через нее оказывают дистантное действие на клетки-мишени (гастрин  обкладочная клетка), другие - обладают местным или паракринным действием выделяясь в межклеточную жидкость, третьи (нейропептиды) выделяются в нервных окончаниях вместе с медиаторами. Секрецию гормонов может активировать ЦНС (например, блуждающий нерв), но многие эндокринные клетки имеют рецепторы в энтеральной среде, на которые оказывают прямое влияние продукты гидролиза пищи. Поскольку во всех учебниках дана подробная характеристика гастроинтестинальным гормонам и их влияниям, позволим лишь отметить, что гормоны обладают как синергизмом различной выраженности, так и антагонизмом. Они могут активировать или угнетать секрецию, моторику, всасывание.

Таким образом, в пищеварительном тракте существует градиент распределения регуляторных механизмов. В начальных отделах преобладают центральные рефлекторные механизмы. В средних отделах (желудок, 12-перстная, тощая кишка, поджелудочная железа) – центральные рефлексы имеют пусковое значение, а гормональная регуляция дополняет ее и становится доминирующей. В тонком и особенно в толстом кишечнике велика роль местных (нервных и гуморальных) механизмов регуляции. Однако все механизмы могут регулировать деятельность одного и того же органа (желудок, поджелудочная железа).

Прием пищи - процесс, ради которого каждый человек несколько раз в день оставляет все свои дела и заботы, ведь питание снабжает его организм энергией, силой и всеми необходимыми для нормальной жизнедеятельности веществами. Важно и то, что пища обеспечивает его материалом для пластических процессов, благодаря чему ткани тела могут расти и восстанавливаться, а разрушенные клетки заменяются новыми. После того как все, что было нужно от пищи, организм получил, она превращается в отходы, которые выводятся из тела естественным путем.

Слаженная работа такого сложного механизма возможна благодаря пищеварительной системе, осуществляющей переваривание пищи (физическую и химическую ее обработку), всасывание продуктов расщепления (они всасываются в лимфу и кровь через слизистую оболочку) и выведение непереваренных остатков.

Таким образом, пищеварительная система выполняет несколько важнейших функций:

• Моторно-механическую (пища измельчается, передвигается и выделяется)
• Секреторную (вырабатываются ферменты, пищеварительные соки, слюна и желчь)
• Всасывающую (всасываются белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и вода)
• Выделительную (выводятся непереваренные остатки пищи, избыток ряда ионов, соли тяжелых металлов)

Немного о развитии органов пищеварения

Пищеварительная система начинает закладываться еще на первых стадиях развития человеческого эмбриона. По прошествии 7-8 суток развития оплодотворенной яйцеклетки из энтодермы (внутреннего зародышевого листка) формируется первичная кишка. На 12-е сутки она разделяется на две части: желточный мешок (внезародышевая часть) и будущий пищеварительный тракт - ЖКТ (внутризародышевая часть).

Изначально первичная кишка не соединена с ротоглоточной и клоакальной мембранами. Первая расплавляется после 3 недель внутриутробного развития, а вторая - после 3 месяцев. Если по какой-то причине процесс расплавления мембран нарушается, в развитии появляются аномалии.

По истечении 4 недель развития эмбриона начинают формироваться отделы пищеварительного тракта:

• Глотка, пищевод, желудок, сегмент двенадцатиперстной кишки (начинает закладываться печень и поджелудочная железа) - производные передней кишки
• Дистальная часть, тощая кишка и подвздошная кишка - производные средней кишки
• Отделы толстой кишки - производные задней кишки

Основу поджелудочной железы составляют выросты передней кишки. Одновременно с железистой паренхимой формируются панкреатические островки, состоящие из эпителиальных тяжей. 8 недель спустя в альфа-клетках иммунохимическим путем определяется гормон глюкагон, а на 12-й неделе в бета-клетках определяется гормон инсулин. Между 18-й и 20-й неделями гестации (беременности, срок которой определяется количеством полных недель вынашивания, прошедших с 1-го дня последней менструации до момента перерезки пуповины новорожденного) активность альфа- и бета-клеток возрастает.

После того как ребенок родился, желудочно-кишечный тракт продолжает расти и развиваться. Заканчивается формирование ЖКТ примерно к трехлетнему возрасту.

Органы пищеварения и их функции

Одновременно с изучением органов пищеварения и их функций, мы разберем и путь, проделываемый пищей с момента ее попадания в ротовую полость.

Главная функция превращения пищи в необходимые организму человека вещества, как уже стало понятно, выполняется желудочно-кишечным трактом. Он совершенно не просто так называется трактом, т.к. представляет собой продуманную природой дорогу для пищи, причем длина ее составляет около 8 метров! ЖКТ наполнен всевозможными «регулировочными приспособлениями», при помощи которых пища, совершая остановки, постепенно проходит свой путь.

Началом пищеварительного тракта служит ротовая полость, в которой твердая пища смачивается слюной и перемалывается зубами. Слюна выделяется в нее тремя парами крупным и множеством мелких желез. В процессе принятия пищи выделение слюны многократно увеличивается. А вообще за 24 часа железы выделяют примерно 1 литр слюны.

Слюна требуется для смачивания пищевых комков, чтобы они могли легче продвигаться дальше, а также поставляет важный фермент - амилазу или птиалин, при помощи которого углеводы начинают расщепляться уже в полости рта. Ко всему прочему слюна удаляет из полости любые вещества, раздражающие слизистую оболочку (они попадают в полость случайно, и пищей не являются).

Комки пищи, разжеванные зубами и смоченные слюной, при совершении человеком глотательных движений проходят через рот в глотку, минуют ее и далее направляются в пищевод.

Пищевод можно охарактеризовать как узкую (диаметром около 2-2,5 см и длиной примерно в 25 см) вертикально расположенную трубку, которая соединяет глотку и желудок. Несмотря на то, что пищевод активно не участвует в переработке пищи, его устройство аналогично устройству нижележащих отделов пищеварительной системы - желудка и кишечника: у каждого из этих органов есть стенки, состоящие из трех слоев.

Что же это за слои:

• Внутренний слой образуется слизистой оболочкой. В ней содержатся разные железы, которые отличаются своими особенностями во всех отделах ЖКТ. Из желез выделяются пищеварительные соки, благодаря которым могут расщепляться пищевые продукты. Также из них выделяется слизь, необходимая для защиты внутренней поверхности пищеварительного канала от воздействия острой, грубой и другой раздражающей пищи.
• Средний слой лежит под слизистой оболочкой. Он является мышечной оболочкой, составленной продольными и круговыми мышцами. Сокращения этих мышц позволяют плотно обхватывать пищевые комки, а затем при помощи волнообразных движений (эти движения называются перистальтикой) проталкивать их далее. Отметим, что мышцы пищеварительного канала - это мышцы группы гладких мышц, и их сокращение происходит непроизвольно в отличие от мускулов конечностей, туловища и лица. По этой причине человек не может расслаблять или сокращать их по желанию. Намеренно сокращать можно лишь прямую кишку с поперечнополосатой, а не гладкой мускулатурой.
• Наружный слой называют серозной оболочкой. У него блестящая и гладкая поверхность, а составляет его главным образом плотная соединительная ткань. От наружного слоя желудка и кишечника по всей длине берет начало соединительнотканная широкая пластина, называемая брыжейкой. При помощи нее органы пищеварения соединяются с задней стенкой брюшной полости. В брыжейке имеются лимфатические и кровеносные сосуды - они снабжают лимфой и кровью пищеварительные органы и нервы, которые отвечают за их движения и секрецию.

Таковы основные характеристики трех слоев стенок пищеварительного тракта. Безусловно, в каждом отделе есть свои различия, однако общий принцип един для всех, начиная пищеводом и заканчивая прямой кишкой.

После прохождения пищевода, на что уходит около 6 секунд, пища попадает в желудок.

Желудок - это так называемый мешок, имеющий удлиненную форму и косое расположение в верхней области брюшной полости. Основная часть желудка находится слева от центрального сечения туловища. Он начинается у левого купола диафрагмы (мышечная перегородка, отделяющая брюшную и грудную полости). Входом в желудок является место его соединения с пищеводом. Так же, как и выход (привратник), он отличается круговыми запирательными мышцами - жомами. Благодаря сокращениям жомы отделяют желудочную полость от двенадцатиперстной кишки, которая находится за ней, а также от пищевода.

Если выражаться образно, желудок как бы «знает», что скоро в него поступит пища. И он начинает готовиться к новому ее приему еще до того момента, когда еда попадает в рот. Вспомните сами тот момент, когда вы видите некое вкусное яство, и у вас начинают «течь слюнки». Вместе с этими «слюнками», которые возникают в полости рта, в желудке начинает выделяться пищеварительный сок (именно это происходит до того, как человек начинает непосредственно кушать). Кстати, этот сок был назван академиком И. П. Павловым запальным или аппетитным соком, и ученый отводил ему большую роль в процессе последующего пищеварения. Аппетитный сок служит катализатором более сложных химических процессов, принимающих основное участие в переваривании пищи, поступившей в желудок.

Заметим, что если внешний вид пищи не вызывает аппетитного сока, если едок абсолютно равнодушен к стоящей перед ним еде, это может создать определенные помехи для успешного пищеварения, а значит, пища поступит в желудок, который подготовлен для ее переваривания недостаточно. Вот поэтому-то и принято придавать красивой сервировке стола и аппетитному виду блюд такое большое значение. Знайте, что в центральной нервной системе (ЦНС) человека происходит образование условнорефлекторных связей между запахом и видом пищи и работой желудочных желез. Эти связи способствуют определению отношения человека к еде еще на расстоянии, т.е. в одних случаях он испытывает удовольствие, а в других - никаких чувств или вообще отвращение.

Не будет лишним отметить и еще одну сторону этого условнорефлекторного процесса: в случае, когда запальный сок по каким-либо причинам уже вызван, т.е. если «слюнки» уже «потекли», откладывать прием пищи не рекомендуется. В противном случае нарушается связь деятельности участков ЖКТ, и желудок начинает работать «вхолостую». Если такие нарушения будут частыми, увеличится вероятность возникновения определенных недугов, например, язвы желудка или катара.

Когда пища оказывается в полости рта, увеличивается интенсивность секреции желез слизистой оболочки желудка; в силу вступают врожденные рефлексы в работе вышеназванных желез. Рефлекс же передается по чувствительным окончаниям вкусовых нервов глотки и языка в продолговатый мозг, а после отправляется в нервные сплетения, заложенные в слоях стенок желудка. Интересно, что пищеварительные соки при этом выделяются лишь при попадании в ротовую полость только съедобных продуктов.

Получается, что к моменту, когда измельченная и смоченная слюной пища оказывается в желудке, он уже абсолютно готов к работе, представляя собой словно машину по перевариванию еды. Комки пищи, попадая в желудок и автоматически раздражая его стенки имеющимися в них химическими элементами, способствуют еще более активному выделению пищеварительных соков, воздействующих на отдельные элементы пищи.

Пищеварительный сок желудка содержит в себе соляную кислоту и пепсин - особый фермент. Вместе они расщепляют белки на альбумозы и пептоны. Также в соке есть химозин - сычужный фермент, который створаживает молочные продукты, и липаза - фермент, необходимый для начального распада жиров. Кроме всего прочего, из некоторых желез выделяется слизь, предохраняющая внутренние стенки желудка от чрезмерно раздражающего воздействия пищи. Аналогичную защитную функцию выполняет и соляная кислота, помогающая переваривать белки, - она нейтрализует ядовитые вещества, которые попадают вместе с пищей в желудок.

Из желудка в кровеносные сосуды почти не попадают продукты расщепления пищи. По большей части в желудке всасывается алкоголь и вещества, имеющие в своем составе спирт, например, растворенные на спирте.

«Метаморфозы» пищи в желудке так велики, что в случаях, когда переваривание почему-либо нарушается, страдают все отделы ЖКТ. Исходя из этого, необходимо всегда придерживаться . Это можно назвать основным условием для предохранения желудка от любого рода нарушений.

В желудке пища находится приблизительно 4-5 часов, после чего перенаправляется в другой отдел ЖКТ - двенадцатиперстную кишку. Переходит она в него небольшими частями и постепенно.

Как только новая доля пищи попала в кишку, происходит сокращение мышечного жома привратника, и очередная доля не покинет желудок, пока соляная кислота, оказавшаяся в двенадцатиперстной кишке вместе с уже поступившим комом пищи, не нейтрализуется щелочами, содержащимися в соках кишки.

Двенадцатиперстной кишку назвали еще древние ученые, причиной чему послужила ее длина - где-то 26-30 см, что можно сравнить с шириной 12 пальцев, расположенных рядом. По форме эта кишка напоминает подкову, а в ее изгибе располагается поджелудочная железа.

Из поджелудочной железы выделяется пищеварительный сок, изливающийся в полость двенадцатиперстной кишки через отдельный канал. Также сюда попадает желчь, которую вырабатывает печень. Вкупе с ферментом липазой (он содержится в соке поджелудочной железы) желчь расщепляет жиры.

Есть в соке поджелудочной железы и фермент трипсин - он помогает организму переваривать белки, а также фермент амилаза - он способствует расщеплению углеводов до промежуточной стадии дисахаридов. В итоге двенадцатиперстная кишка служит местом, где на все органические составляющие еды (белки, жиры и углеводы) активно воздействуют самые разные ферменты.

Превращаясь в двенадцатиперстной кишке в пищевую кашицу (она называется химусом), пища продолжает свой путь и попадает в тонкий кишечник. Представленный отрезок ЖКТ является самым протяженным - примерно 6 метров в длину и 2-3 см в диаметре. Ферменты окончательно расщепляют на этом пути сложные вещества на более простые органические элементы. И уже эти элементы становятся началом нового процесса - они всасываются в кровеносные и лимфатические сосуды брыжейки.

В тонком кишечнике принятая человеком пища наконец-таки трансформируется в вещества, которые всасываются в лимфу и кровь, а затем используются клетками тела в своих целях. У тонкого кишечника есть петли, находящиеся в непрерывном движении. Такая перистальтика обеспечивает полноценное перемешивание и передвижение пищевых масс к толстому кишечнику. Этот процесс достаточно продолжителен: например, обычная смешанная пища, входящая в рацион человека, проходит по тонкому кишечнику за 6-7 часов.

Если даже без микроскопа посмотреть вблизи на слизистую оболочку тонкого кишечника, можно наблюдать по всей ее поверхности маленькие волоски - ворсинки высотой приблизительно в 1 мм. Один квадратный миллиметр слизистой наличествует 20-40 ворсинками.

Когда пища проходит по тонким кишкам, ворсинки постоянно (причем у каждой из ворсинок есть свой ритм) сокращаются где-то на ½ своего размера, а после снова вытягиваются вверх. Благодаря совокупности данных движений появляется всасывающее действие - именно оно позволяет расщепленным пищевым продуктам переходить из кишечника в кровь.

Большое количество ворсинок способствуют увеличению всасывающей поверхности тонкого кишечника. Ее площадь составляет 4-4,5 кв. м (а это почти в 2,5 раза больше наружной поверхности тела!).

Но в тонком кишечнике всасываются не все вещества. Остатки отправляются в толстый кишечник длиной около 1 м и диаметром примерно в 5-6 см. Толстый кишечник от тонкого отделяет клапан - баугиниевая заслонка, время от времени пропускающая части химуса к начальному отрезку толстого кишечника. Толстый кишечник называется слепой кишкой. На ее нижней поверхности есть отросток, напоминающий червяка, - это всем известный аппендикс.

Толстый кишечник отличается П-образной формой и приподнятыми верхними углами. Состоит он из нескольких отрезков, среди которых слепая, восходящая, поперечная ободочная, нисходящая и сигмовидная кишки (последняя изогнута как греческая буква сигма).

Толстый кишечник является средоточием множества бактерий, продуцирующих процессы брожения. Эти процессы помогают размельчать клетчатку, в обилие содержащуюся в пище растительного происхождения. А вместе с ее всасыванием происходит и всасывание воды, которая поступает в толстый кишечник с химусом. Тут же начинает формироваться кал.

Толстые кишки не так активны, как тонкие. По этой причине химус пребывает в них намного дольше - вплоть до 12 часов. За это время пища проходит окончательные стадии переваривания и обезвоживания.

Весь объем поступившей в организм пищи (а также вода) претерпевает массу всевозможных изменений. В результате в толстом кишечнике он значительно уменьшается, и от нескольких килограммов еды остается от 150 до 350 граммов. Эти остатки подлежат дефекации, происходящей за счет сокращения поперечнополосатых мускулов прямой кишки, мышц брюшного пресса и промежности. Процесс дефекации завершает путь пищи, проходящей через ЖКТ.

На полное переваривание еды здоровый организм тратит от 21 до 23 часов. Если же замечаются какие-либо отклонения, их ни в коем случае нельзя игнорировать, т.к. они свидетельствуют о том, что на каких-то участках пищеварительного канала или даже в отдельных органах имеются проблемы. При любом нарушении необходимо обратиться к специалисту - это не позволит начавшемуся заболеванию стать хроническим и привести к осложнениям.

Говоря об органах пищеварения, следует сказать не только об основных, но и о вспомогательных органах. Об одном из них мы уже говорили (это поджелудочная железа), поэтому осталось упомянуть печень и желчный пузырь.

Печень относится к жизненно важным непарным органам. Она находится в брюшной полости под правым куполом диафрагмы и выполняет огромное количество самых разных физиологических функций.

Из клеток печени образуются печеночные балки, получающие кровь из артериальной и воротной вен. От балок кровь отходит к нижней полой вене, где начинаются пути, по которым желчь отводится в желчный пузырь и двенадцатиперстную кишку. А желчь, как мы уже знаем, принимает активное участие в пищеварении, как и панкреатические ферменты.

Желчный пузырь - это расположенный на нижней поверхности печени мешкообразный резервуар, где собирается вырабатываемая организмом желчь. Резервуар отличается удлиненной формой в двумя концами - широким и узким. В длину пузырь достигает 8-14 см, а в ширину - 3-5 см. Объем же его равен примерно 40-70 куб. см.

Пузырь имеет желчный проток, соединяющийся с печеночным протоком в воротах печени. Слияние двух протоков образует общий желчный проток, который объединяется с протоком поджелудочной железы и открывается в двенадцатиперстную кишку через сфинктер Одди.

Значение желчного пузыря и функции желчи нельзя недооценивать, т.к. они выполняют целый ряд важных операций. Они участвуют в переваривании жиров, создают щелочную среду, активируют пищеварительные ферменты, стимулируют моторику кишечника и выводят из организма шлаки.

В общем и целом же желудочно-кишечный тракт представляет собой настоящий конвейер для непрерывного движения пищи. Его работа подчинена строгой последовательности. Каждый этап воздействует на пищу конкретным образом, благодаря чему она снабжает организм энергией, нужной для его надлежащей работы. А еще одной важной характеристикой ЖКТ является то, что он достаточно легко приспосабливается к разным типам пищи.

Однако ЖКТ «нужен» не только для переработки пищи и удаления непригодных ее остатков. На самом деле его функции намного шире, т.к. в результате метаболизма (обмена веществ) во всех клетках тела появляются ненужные продукты, подлежащие обязательному удалению, иначе их яды могут отравить человека.

Большая доля ядовитых продуктов метаболизма поступает через кровеносные сосуды в кишечник. Там эти вещества распадаются и выводятся вместе с калом при дефекации. Из этого следует, что ЖКТ помогает организму освободиться от множества ядовитых веществ, появляющихся в нем в процессе жизнедеятельности.

Четкая и гармоничная работа всех систем пищеварительного канала является результатом регуляции, за которую по большей части отвечает нервная система. Некоторые процессы, к примеру, акт глотания пищи, акт ее пережевывания или акт дефекации, подконтрольны сознанию человека. Но другие, такие как выделение ферментов, расщепление и всасывание веществ, сокращения кишечника и желудка и т.д., осуществляются сами по себе, без сознательных усилий. За это отвечает вегетативная нервная система. Кроме того, эти процессы связаны с ЦНС, и в частности с корой головного мозга. Так что какие-либо человека (радость, страх, стресс, волнение и т.п.) сразу же сказываются на деятельности пищеварительной системы. Но это уже разговор немного на другую тему. Мы же подводим итог первому уроку.

Во втором уроке мы подробно побеседуем о том, из чего состоит пища, расскажем, почему организму человека требуются те или иные вещества, а также приведем таблицу содержания полезных элементов в продуктах.

Проверьте свои знания

Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Регуляция сокоотделения происходит также гуморальным путем.

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

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

Основными пищеварительными железами являются печень и поджелудочная железа.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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