Суть и этапы процесса пищеварения. Пищеварение — описание, виды, схемы

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.

Большинство полезных веществ для поддержания жизнедеятельности человеческий организм получает через желудочно-кишечный тракт.

Однако обычные продукты, которые ест человек: хлеб, мясо, овощи – организм не может использовать напрямую для своих нужд. Для этого еду и напитки надо разделить на более мелкие составляющие – отдельные молекулы.

Эти молекулы переносятся кровью в клетки организма для строительства новых клеток и получения энергии.

Как пища переваривается?

Процесс пищеварения включает в себя смешивание пищи с желудочным соком и ее перемещение через желудочно-кишечный тракт. В ходе этого перемещения она разбирается на составляющие, которые используются на нужды организма.

Пищеварение начинается во рту – при пережевывании и глотании пищи. А заканчивается в тонком кишечнике.

Как пища движется по желудочно-кишечному тракту?

Большие полые органы желудочно-кишечного тракта – желудок и кишечник – имеют слой мышц, который приводит их стенки в движение. Это движение позволяет пище и жидкости продвигаться через пищеварительную систему и перемешиваться.

Сокращение органов желудочно-кишечного тракта называется перистальтика . Она похожа на волну, которая при помощи мышц движется вдоль всего пищеварительного тракта.

Мышцы кишечника создают суженный участок, который медленно движется вперед, проталкивая перед собой пищу и жидкость.

Как происходит пищеварение?

Пищеварение начинается еще в полости рта, когда пережевываемая пища обильно смачивается слюной. Слюна содержит в себе ферменты, начинающие расщепление крахмала.

Проглоченная пища попадает в пищевод , который соединяет между собой глотку и желудок . На стыке пищевода и желудка располагаются кольцевые мышцы. Это нижний сфинктер пищевода, который открывается при давлении проглоченной пищи и пропускает ее в желудок.

У желудка есть три основные задачи :

1. Хранение . Чтобы принять большой объем пищи или жидкости, мышцы верхней части желудка расслабляются. Это позволяет стенкам органа растягиваться.

2. Смешивание . Нижняя часть желудка сокращается, чтобы пища и жидкость смешивались с желудочным соком. Этот сок состоит из соляной кислоты и пищеварительных ферментов, которые помогают в расщеплении белков. Стенки желудка выделяют большое количество слизи, которая защищает их от воздействия соляной кислоты.

3. Транспортировка . Перемешанная пища поступает из желудка в тонкий кишечник.

Из желудка пища попадает в верхний отдел тонкого кишечника – двенадцатиперстную кишку . Здесь пища подвергается воздействию сока поджелудочной железы и ферментов тонкого кишечника , который способствует перевариванию жиров, белков и углеводов.

Здесь же пища обрабатывается желчью, которую производит печень. Между приемами пищи желчь хранится в желчном пузыре . Во время еды она выталкивается в двенадцатиперстно кишку, где смешивается с пищей.

Желчные кислоты растворяют жир в содержимом кишечника примерно так же, как моющие средства – жир со сковороды: они разбивают его на крошечные капельки. После того, как жир измельчен, он легко расщепляется ферментами на составляющие.

Вещества, которые получены из расщепленной ферментами пищи, всасываются через стенки тонкого кишечника.

Слизистая оболочка тонкого кишечника покрыта крошечными ворсинками, которые создают поверхность огромной площади, позволяющую поглощать большое количество питательных веществ.

Через специальные клетки эти вещества из кишечника попадают в кровь и с ней разносятся по всему организму – для хранения или использования.

Непереваренные части пищи поступают в толстый кишечник , в котором происходит всасывание воды и некоторых витаминов. После отходы пищеварения формируются в каловые массы и удаляются через прямую кишку .

Что нарушает работу желудочно-кишечного тракта?

Самое важное

Желудочно-кишечный тракт позволяет организму расщепить пищу до простейших соединений, из которых могут строиться новые ткани и получаться энергия.

Пищеварение происходит во всех отделах желудочно-кишечного тракта – от полости рта до прямой кишки.

(далее по тексту - «П.») - это совокупность процессов, обеспечивающих механическое измельчение и химическое (главным образом ферментативное) расщепление пищевых веществ на компоненты, лишённые видовой специфичности и пригодные к всасыванию и участию в организма животных и человека. Поступающая в организм пища всесторонне обрабатывается под действием различных пищеварительных ферментовПищеварительные ферменты - вырабатываются органами пищеварения и расщепляют сложные вещества пищи на более простые, легко усвояемые организмом соединения. Белки расщепляются протеазами (трипсин, пепсин и др.), жиры - липазами, углеводы - гликозидазами (амилаза). , синтезируемых специализированными клетками, причём расщепление сложных пищевых веществ ( , и углеводовУглеводы - один из основных компонентов клеток и тканей живых организмов. Обеспечивают все живые клетки энергией (глюкоза и ее запасные формы - крахмал, гликоген), участвуют в защитных реакциях организма (иммунитет). Из пищевых продуктов наиболее богаты углеводами овощи, фрукты, мучные изделия. ) на всё более мелкие фрагменты происходит с присоединением к ним молекулы воды. Белки расщепляются в конечном итоге на аминокислотыАминокислоты - класс органических соединений, обладающих свойствами и кислот, и оснований. Участвуют в обмене азотистых веществ в организме (исходные соединения при биосинтезе гормонов, витаминов, медиаторов, пигментов, пуриновых оснований, алкалоидов и др.). Около 20 важнейших аминокислот служат мономерными звеньями, из которых построены все белки. , жиры - на глицерин и жирные кислоты, углеводы - на моносахариды. Эти относительно простые вещества подвергаются всасыванию, а из них в органах и тканях вновь синтезируются сложные органические соединения.

Типы пищеварения

Рис. 1. Локализация гидролиза пищевых веществ при внеклеточном, дистантном пищеварении: 1 - внеклеточная жидкость; 2 - внутриклеточная жидкость; 4 - ядро; 5 - клеточная мембрана; 6 -

Нерасщеплённый или не полностью расщепленный пищевой субстрат поступает внутрь клетки, где подвергается дальнейшему гидролизу ферментами . Такой эволюционно более древний тип П. распространён у всех одноклеточных, у некоторых низших многоклеточных организмов (например, у губок) и у высших животных. В последнем случае имеются в виду фагоцитарные свойства белых клеток (см. ) и ретикуло-эндотелиальной системы, а также одна из разновидностей - так называемый пиноцитоз, свойственный клеткам эктодермального и энтодермального происхождения. Внутриклеточное П. может быть реализовано не только в цитоплазме, но и в специальных внутриклеточных полостях - пищеварительных вакуолях, существующих постоянно или образующихся при фагоцитозе и пиноцитозе. Предполагается, что во внутриклеточном пищеварении могут участвовать , ферменты которых поступают в пищеварительные вакуоли.

Рис. 2. Локализация гидролиза пищевых веществ при внутриклеточном пищеварении: 1 - внеклеточная жидкость; 2 - внутриклеточная жидкость; 3 - внутриклеточная вакуоль; 4 - ядро; 5 - клеточная мембрана; 6 - ферменты

Синтезируемые в клетках ферменты переносятся во внеклеточную среду организма и осуществляют своё действие на расстоянии от секретирующих клеток. Внеклеточное П. преобладает у кольчатых червей, ракообразных, насекомых, головоногих, оболочников и хордовых, кроме ланцетника. У большинства высокоорганизованных животных секреторные клетки расположены достаточно далеко от полостей, где реализуется действие пищеварительных ферментов ( и у млекопитающих). Если дистантное П. происходит в специальных полостях, принято говорить о полостном пищеварении. Дистантное П. может проходить за пределами организма, продуцирующего ферменты. Так, при дистантном внеполостном П. насекомые вводят пищеварительные ферменты в обездвиженную добычу, а бактерииБактерии - группа микроскопических, преимущественно одноклеточных организмов. Шаровидные (кокки), палочковидные (бациллы, клостридии, псевдомонады), извитые (виброны, спириллы, спирохеты). Способны расти как в присутствии атмосферного кислорода (аэробы), так и в его отсутствии (анаэробы). Многие бактерии являются возбудителями болезней животных и человека. Существуют бактерии, необходимые для нормального процесса жизнедеятельности (кишечная палочка участвует в переработке питательных веществ в кишечнике, однако при обнаружении ее, например, в моче, эта же бактерия рассматривается как возбудитель инфекции почек и мочевыводящих путей). выделяют разнообразные ферменты в культуральную среду.

Рис. 3. Локализация гидролиза пищевых веществ при мембранном пищеварении: 1 - внеклеточная жидкость; 2 - внутриклеточная жидкость; 4 - ядро; 5 - клеточная мембрана; 6 - ферменты

Осуществляется ферментами, локализованными на структурах клеточной мембраны, и занимает промежуточное положение между внеклеточным и внутриклеточным. У большинства высокоорганизованных животных такое П. происходит на поверхности мембран микроворсинок кишечных клеток и является основным механизмом промежуточных и заключительных стадий гидролиза. Мембранное пищеварение обеспечивает совершенное сопряжение пищеварительных и транспортных процессов и их максимальное сближение в пространстве и времени. Это достигается в результате специальной организации пищеварительных и транспортных функций клеточной мембраны в виде своеобразного пищеварительно-транспортного «конвейера», способствующего передаче конечных продуктов гидролиза с фермента на переносчик или вход в транспортную систему (рис. 4). Мембранное П. обнаружено у человека, млекопитающих, птиц, земноводных, рыб, круглоротых и многих представителей беспозвоночных животных (насекомые, ракообразные, моллюски, черви).

Рис. 4. Пищеварительно-транспортный конвейер (гипотетическая модель): 1 - фермент; 2 - переносчик; 3 - мембрана кишечной клетки; 4 - димер; 5 - мономеры, образующиеся при заключительных стадиях гидролиза

Каждому из трёх типов пищеварения присущи как определённые преимущества, так и ограничения. В процессе эволюцииЭволюция (в биологии) - необратимое историческое развитие живой природы. Определяется изменчивостью, наследственностью и естественным отбором организмов. Сопровождается приспособлением их к условиям существования, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом. большинство организмов стало сочетать эти процессы; чаще они комбинируются у одного и того же организма, что способствует оптимальной эффективности и экономичности пищеварительной системы.

У человека, высших и многих низших животных пищеварительный аппарат подразделяют на ряд отделов, выполняющих специфические функции:

1) воспринимающий;

2) проводящий, который у некоторых видов животных расширен с образованием специального ;

3) пищеварительные отделы - а) размельчения и начальных этапов П. (в некоторых случаях оно завершается в этом отделе), б) последующего П. и всасывания;

4) всасывания воды; этот отдел имеет особое значение для наземных животных, в нём всасывается большая часть воды, поступающей в (английский учёный Дж. Дженнингс, 1972). В каждом из отделов пищевая масса, в зависимости от её свойств и специализации отделов, задерживается на определённое время или переводится в следующий отдел.

Пищеварение в ротовой полости

У млекопитающих, большинства других позвоночных и многих беспозвоночных животных пища подвергается в ротовой полости (у человека она находится здесь в среднем 10 - 15 секунд) как механическому измельчению путём жевания, так и первоначальной химической обработке под действием , которая, смачивая пищевую массу, обеспечивает формирование пищевого комка. Химическая обработка пищи во рту заключается в основном в переваривании (у человека и всеядных) углеводов амилазой слюны. Здесь же (главным образом на языке) расположены вкусовые органы, осуществляющие дегустацию пищи. С помощью движений языка и щёк пищевой комок подаётся на корень языка и в результате глотания поступает в , а затем в .

Пищеварение в желудке

Рис. 5. Собственно кишечные и адсорбированные из полости тонкой кишки ферменты при мембранном пищеварении (схематическое изображение фрагмента внешней поверхности микроворсинки): А - распределение ферментов; Б - взаимоотношение ферментов, переносчиков и субстратов; I - полость тонкой кишки; II - гликокаликс; III - поверхность мембраны; IV - трёхслойная мембрана кишечной клетки; 1 - собственно кишечные ферменты; 2 - адсорбированные ферменты; 3 - переносчики; 4 - субстраты.

Промежуточные и заключительные стадии пищеварения реализуются ферментами, локализованными на поверхности мембран кишечных клеток, где начинается всасывание. В мембранном П. участвуют: 1) ферменты поджелудочного сока (?-амилаза, липаза, трипсин, химотрипсин, эластаза и др.), адсорбированные в различных слоях так называемого гликокаликса, покрывающего микроворсинки и представляющего собой мукополисахаридную трёхмерную сеть; 2) собственно кишечные ферменты (?-амилаза, олигосахаридазы и дисахаридазы, различные тетрапептидазы, трипептидазы и дипептидазы, аминопептидаза, щелочная и её изоэнзимы, моноглицеридлипаза и другие), синтезированные клетками кишечного и переносимые на поверхность их мембран, где они осуществляют пищеварительные функции.

Адсорбированные ферменты осуществляют преимущественно промежуточные, а собственно кишечные - заключительные стадии гидролиза пищевых веществ. Олигопептиды, поступающие в область щёточной каймы, расщепляются до аминокислот, способных к всасыванию, за исключением глицилглицина и некоторых дипептидов, содержащих пролин и оксипролин, которые всасываются как таковые. Дисахариды, и образующиеся в результате переваривания крахмала и гликогена, гидролизуются собственно кишечными гликозидазами до моносахаридов, которые транспортируются через кишечный барьер во внутреннюю среду организма. Триглицериды расщепляются не только под действием липазы поджелудочного сока, но и под влиянием собственно кишечного фермента - моноглицеридлипазы. Всасывание происходит в виде жирных кислот и?-моноглицеридов. Длинноцепочные жирные кислоты в слизистой оболочке тонкой кишки вновь эстерифицируются и поступают в в виде хиломикронов (частиц диаметром около 0,5 мкм). Короткоцепочные жирные кислоты не ресинтезируются и поступают в большей степени в кровь, чем в лимфу.

В целом при мембранном пищеварении расщепляется большая часть всех гликозидных и пептидных связей и триглицеридов. Мембранное П., в отличие от полостного, происходит в стерильной зоне, т.к. микроворсинки щёточной каймы представляют собой своеобразный бактериальный фильтр, отделяющий заключительные стадии гидролиза пищевых веществ от заселённой бактериями полости кишки.

В норме в процессах пищеварения важное значение имеют микроорганизмыМикроорганизмы (микробы) - мельчайшие, преимущественно одноклеточные организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микроскопические грибы, простейшие, иногда к ним относят вирусы. Характеризуются огромным разнообразием видов, способных существовать в различных условиях (холода, жары, воды, засухи). Микроорганизмы используют в производстве антибиотиков, витаминов, аминокислот, белка и т.д. Патогенные вызывают болезни человека. , а у некоторых животных - простейшие, населяющие различные отделы желудочно-кишечного тракта. Пищеварительные процессы в тонкой кишке распределены неодинаково как в направлении от её начала к концу, так и в направлении от крипт к верхушкам ворсинок, что выражается в соответственной топографии каждого из пищеварительных ферментов, осуществляющих как полостное, так и мембранное П.

практически отсутствует. В их содержимом обнаруживаются незначительные количества ферментов и богатая флора бактерий, вызывающих сбраживание углеводов и гниение белков, в результате чего образуются органические кислоты, газы (углекислый газ, метан и сероводород), ядовитые вещества (фенол, скатол, индол, крезол), обезвреживающиеся в печени. Вследствие микробного брожения расщепляется клетчатка.

В толстых кишках преобладают процессы обратного всасывания (реабсорбции) воды, минеральных и органических компонентов пищевой кашицы - химуса. В толстых кишках всасываются до 95% воды, а также электролиты, глюкоза, некоторые витаминыВитамины - органические вещества, образующиеся в организме с помощью микрофлоры кишечника или поступающие с пищей, Обычно растительной. Необходимы для нормального обмена веществ и жизнедеятеэгеяосяги. Длительное употребление пищи, лишеных витаминов, вызывает заболевания (авитаминоз, гиповитаминоз). Основные витамины: А (ретинол), Д (кальциферолы), Е (токоферолы), К (филлохинон); Н (биотин), РР (никотиновая кислота), С (аскорбиновая кислота), B1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин), B12 (цианкобаламин), Вс (фолиевая кислота). АД, Е и К являются жирорастворимыми, остальные - водорастворимыми. и аминокислоты, продуцируемые микробамиМикробы (от микро… и греческого bios - жизнь) - то же, что микроорганизмы. Микроорганизмы - мельчайшие, преимущественно одноклеточные, организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микроскопические грибы и водоросли, простейшие. Иногда к микроорганизмам относят вирусы. кишечной флоры. По мере продвижения и уплотнения содержимого кишечника формируется кал, накопление которого вызывает акт.

Регуляция пищеварения

Более подробно о пищеварении можно прочитать в литературе: Борис Петрович Бабкин, Внешняя секреция пищеварительных железЖелезы - органы, вырабатывающие и выделяющие специфические вещества (гормоны, слизь, слюна и др.), которые участвуют в различных физиологических функциях и биохимических процессах организма. Железы внутренней секреции (эндокринные) выделяют продукты своей жизнедеятельности - гормоны непосредственно в кровь или лимфу (гипофиз, надпочечники и др.). Железы внешней секреции (экзокринные) - на поверхность тела, слизистых оболочек или во внешнюю среду (потовые, слюнные, молочные железы). Деятельность желез регулируется нервной системой, а также гормональными факторами. , М. - Л., 1927; Иван Петрович Павлов, Лекции о работе главных пищеварительных желез, Полн. собр. соч., 2 изд., т. 2, кн. 2, М. - Л., 1951; Бабкин Б. П., Секреторный механизм пищеварительных желез, Л., 1960; Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиологияФизиология - наука о жизнедеятельности целостного организма и его отдельных частей - клеток, органов, функциональных систем. Физиология стремится вскрыть механизм осуществления функций живого организма (рост, размножение, дыхание и др.), их связь между собой, регуляцию и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития особи. животных, пер. с англ., М., 1967; Александр Михайлович Уголев, Пищеварение и его приспособительная эволюция, М., 1961; его же, Мембранное пищеварение. Полисубстратные процессы, организация и регуляция, Л., 1972; Bockus Н. L., Gastroenterology, v. 1 - 3, Phil.- L., 1963-65; Davenport Н. W., Physiology of the digestive tract, 2 ed., Chi., 1966; Handbook of physiology, sec. 6: Alimentary canal, v. 1 - 5, Wash., 1967 - 68; Jennings J. B., Feeding, digestion and assimilationin animals, 2 ed., L., 1972. (А. М. Уголев, Н. М. Тимофеева, Н. Н. Иезуитова)

Найти ещё что-нибудь интересное:

Экология жизни. Здоровье: Жизнедеятельность организма человека невозможна без постоянного обмена веществ с внешней средой. Пища содержит жизненно необходимые питательные вещества, используемые организмом как пластический материал и энергетический. Вода, минеральные соли, витамины усваиваются организмом в том виде, в котором они находятся в пище.

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 серкецию 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 ЖЕЛЁЗ

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 большихслюнных 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.

Это Вам будет интересно:

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. опубликовано

Пищеварительная система ежедневно обеспечивает человеческий организм нужными для жизнедеятельности веществами и энергией.

Начинается данный процесс в ротовой полости, где пища смачивается слюной, измельчается и перемешивается. Тут происходит начальное ферментативное расщепление крахмала амилазой и мальтазой, входящих в состав слюны. Большое значение имеет механическое воздействие пищи на рецепторы, находящиеся во рту. Их стимуляция генерирует импульсы, идущие к головному мозгу, который в свою очередь активирует все отделы пищеварительной системы. Всасывание веществ из ротовой полости в кровь не происходит.

Из ротовой полости пища проходит в глотку, а оттуда по пищеводу попадает в желудок. Основные процессы, происходящие в желудке:

обезвреживание пищи соляной кислотой, вырабатывающейся в желудке;
расщепление белков и жиров пепсином и липазой соответственно, до более простых веществ;
переваривание углеводов продолжается слабо (амилазой слюны внутри пищевого комка);
всасывание в кровь глюкозы, спирта и незначительной части воды;

Следующий этап пищеварения происходит в тонком кишечнике, который состоит из трех отделов (двенадцатиперстная кишка(12ПК), тощая и подвздошная кишка)

В 12ПК открываются протоки двух желез: поджелудочной железы и печени.
Поджелудочная железа синтезирует и секретирует панкреатический сок, содержащий основные ферменты, необходимые для полного переваривания поступивших в двенадцатиперстную кишку веществ. Белки перевариваются до аминокислот, жиры до жирных кислот и глицерола, а углеводы до глюкозы, фруктозы, галактозы.

Печень вырабатывает желчь, функции которой разнообразны:
активирует ферменты панкреатического сока и нейтрализует действие пепсина;
облегчает всасывание жиров путем их эмульгации;
активирует работу тонкого кишечника, облегчая передвижение пищи в нижние отделы ЖКТ;
обладает бактериубивающем действием;

Таким образом химус - так называют пищевой комок, попавший в двенадцатиперстную кишку из желудка - подвергается основной химической обработке в тонкой кишке. Основной момент пищеварения – всасывание полезных веществ – происходит здесь же.
Непереваренный в тонком кишечнике химус попадает в конечный отдел пищеварительной системы - толстый кишечник. Здесь происходят следующие процессы:
переваривание оставшихся полимеров (жиров, углеводов, белков);
за счёт наличия в толстой кишке полезных бактерий расщепляется клетчатка - вещество, которое регулирует нормальную работу ЖКТ;
синтезируются витамины групп В, D, K, E и некоторые другие полезные вещества;
всасывание большей части воды, солей, аминокислот, жирных кислот в кровь

Остатки непереваренной пищи, проходя через толстый кишечник, формируют каловые массы. Конечным этапом пищеварения является акт дефекации.