Для поддержания своей жизнедеятельности человек должен употреблять пищу. Пищевые продукты содержат все необходимые для жизни вещества: воду, минеральные соли и органические соединения. Белки, жиры и углеводы синтезируются растениями из неорганических веществ с помощью солнечной энергии. Животные строят своё тело из питательных веществ растительного или животного происхождения.
Питательные вещества, поступающие в организм с пищей, — это строительный материал и одновременно источник энергии. При распаде и окислении белков, жиров и углеводов выделяется разное, но постоянное для каждого вещества количество энергии, характеризующее их энергетическую ценность.
Органы ЖКТ
Пищеварительный канал представляет собой трубку, проходящую через всё тело. Стенка канала состоит из трёх слоёв: наружного, среднего и внутреннего.
Наружный слой (серозная оболочка) образован соединительной тканью, отделяющей пищеварительную трубку от окружающих тканей и органов.
Средний слой (мышечная оболочка) в верхних отделах пищеварительной трубки (полость рта, глотка, верхняя часть пищевода) представлен поперечнополосатой, а в нижних — гладкой мышечной тканью. Чаще всего мышцы располагаются в два слоя — круговой и продольный. Благодаря сокращению мышечной оболочки пища продвигается по пищеварительному каналу.
Внутренний слой (слизистая оболочка) выстлана эпителием. В нём содержатся многочисленные железы, выделяющие слизь и пищеварительные соки.
Помимо мелких желёз имеются крупные железы (слюнные, печень, поджелудочная) лежащие вне пищеварительного канала и сообщающиеся с ними своими протоками.
В пищеварительном канале различают следующие отделы: полость рта, глотку, пищевод, желудок, кишечник тонкий и толстый.
Схема пищеварительного тракта в составе пищеварительной системы:
|
 |
В желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) входит:
- ротовая полость;
- глотка;
- пищевод;
- желудок;
- тонкий кишечник (двенадцатиперстная кишка, тощая кишка, подвздошная кишка);
- толстый кишечник (слепая кишка, ободочная кишка, прямая кишка).
Протяженность пищеварительного тракта составляет около 9-10 метров. Весь процесс переваривания одного приема пищи занимает порядка 12-48 часов, в некоторых случаях может быть и больше. Это связано с тем, что каждый отдел пищеварительного тракта выполняет строго определенные функции в переваривании еды, минуя которые нарушается весь процесс пищеварения.
Что происходит в двенадцатиперстной кишке
Желудок — самый расширенный отдел пищеварительной трубки ёмкостью до трёх литров. Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения его стенок. В местах впадения пищевода в желудок и перехода желудка в тонкий кишечник имеются сфинктеры (сжиматели), регулирующие движение пищи.
Слизистая оболочка желудка образует продольные складки и содержит большое количество желёз (до 30 млн). Железы состоят из трёх типов клеток: главных (вырабатывающих ферменты желудочного сока), обкладочных (выделяющих соляную кислоту) и добавочных (выделяющих слизь).
Сокращениями стенок желудка пища перемешивается с соком, что способствует её лучшему перевариванию. В процессе переваривания пищи в желудке участвует несколько ферментов. Главный из них пепсин. Он расщепляет сложные белки на более простые, которые подвергаются дальнейшей переработке в кишечнике. Пепсин действует только в кислой среде, которая создаётся соляной кислотой желудочного сока.
Большая роль отводится соляной кислоте в обеззараживании содержимого желудка. Другие ферменты желудочного сока (химозин и липаза) способны переваривать белок и жиры молока. Химозин створаживает молоко, благодаря чему оно дольше задерживается в желудке и подвергается перевариванию. Липаза, имеющаяся в незначительном количестве в желудке, расщепляет только эмульгированный жир молока.
Действие этого фермента в желудке взрослого человека выражено слабо. Ферментов, действующих на углеводы, в составе желудочного сока нет. однако значительная часть крахмала пищи продолжает перевариваться в желудке амилазой слюны. Слизь, выделяемая железами желудка, играет важную роль в защите слизистой оболочки от механических и химических повреждений, от переваривающего действия пепсина.
Из ротовой полости по пищеводу пищевой комок (химус) поступает в желудок.
Предварительно он уже смочен слюной и измельчен зубами, частично обработан ферментами, содержащимися в слюне, увлажнен и согрет до нужной температуры в пищеводе. В желудке еда хранится 2-4 часа.
За это время она частично перерабатывается, подвергается тщательному дроблению для последующей отправки небольшими порциями в следующий отдел ЖКТ.
Клетки желудка секретируют пепсиноген, соляную кислоту, муцин, в небольшом количестве липазу и амилазу. Соляная кислота обеззараживает пищевые массы от болезнетворных микроорганизмов, активирует ферменты желудка, денатурирует белки и участвует в нервно-гуморальной регуляции пассажа пищи в двенадцатиперстную кишку.
В кислой среде пепсиноген переходит в пепсин, который запускает начальный распад (гидролиз) белков до аминокислот. Амилаза участвует в распаде углеводов до глюкозы, липаза расщепляет жиры до жирных кислот и глицерина. Муцин участвует в слизеобразовании для защиты стенок желудка от воздействия соляной кислоты. Частично переваренная пища поступает в двенадцатиперстную кишку.
Основную часть углеводов, жиров, нуклеиновых оснований, часть белков и других соединений только предстоит расщепить на отдельные составляющие. Для этих целей в просвет кишки открываются протоки поджелудочной железы и желчного пузыря.
Поджелудочная железа синтезирует и выделяет за сутки до 2 литров сока, который содержит следующие активные соединения:
- Трипсин. Под его действием белки гидролизуются до аминокислот.
- Липаза, фосфолипаза и эстераза участвует в обмене жиров.
- Амилаза и мальтаза. Эти ферменты приводят к распаду углеводов до глюкозы.
- Лактаза. Воздействует на лактозу в молочных продуктах.
- Нуклеазы гидролизуют нуклеиновые основания.
- Бикарбонаты создают щелочную реакцию для ферментов, помогают в нейтрализации соляной кислоты.
Из желчного пузыря поступает желчь, которая активирует ферменты поджелудочной железы, создает для их работы специальную слабощелочную реакцию, способствует всасыванию жирных кислот в системный кровоток, усиливает перистальтику кишечника, нейтрализует соляную кислоту желудка, участвует в гидролизе жиров.
Пищевые молекулы, распадаясь на фрагменты с более низкой молекулярной массой, всасываются в кровь из тонкого кишечника. Пищеварение в тонком кишечнике занимает 1-4 часа.
Толстый кишечник участвует в водно-солевом обмене, формирует каловые массы из непереваренных остатков пищи для последующего выведения из организма. Здесь же микрофлорой кишечника синтезируются некоторые витамины. В толстом кишечнике остатки еды находятся 24-48 часов.
https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru
Согласованная работа всех отделов пищеварительной системы обеспечивает организм необходимыми веществами для дальнейшей жизнедеятельности. Выведение из строя любого органа приводит к качественным и количественным нарушениям процессов переваривания, всасывания и выведения, поэтому затруднительно выделить один из отделов и назвать его главным.
Пищеварение в ротовой полости
Ротовая полость — начальный отдел пищеварительного тракта. Сверху она ограничена твёрдым и мягким нёбом, снизу диафрагмой рта, а спереди и с боков — зубами и дёснами.
В полость рта открываются протоки трёх пар слюнных желёз: околоушных, подъязычных и подчелюстных. Кроме этих имеется масса мелких слизистых слюнных желёз, разбросанных по всей ротовой полости. Секрет слюнных желёз — слюна — смачивает пищу и участвует в её химическом изменении. В слюне содержатся только два фермента — амилаза (птиалин) и мальтаза, которые переваривают углеводы.
Но так как в ротовой полости пища находится недолго, расщепление углеводов не успевает закончиться. В слюне содержатся также муцин (слизистое вещество) и лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами. Состав и количество слюны может изменяться в зависимости от физических свойств пищи. В течение суток у человека выделяется от 600 до 150 мл слюны.
В полости рта у взрослого человека имеется 32 зуба по 16 в каждой челюсти. Ими пища захватывается, откусывается и пережёвывается.
Зубы состоят из особого вещества дентина являющегося видоизменением костной ткани и обладающей большей прочностью. Снаружи зубы покрыты эмалью. Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды.
Большая часть ротовой полости занята языком , который представляет собой мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. В нём различают верхушку, корень, тело и спинку, на которой находятся вкусовые рецепторы. Язык — орган вкуса и речи. С его помощью пища перемешивается во время пережёвывания и проталкивается при глотании.
Подготовленная в ротовой полости пища проглатывается. Глотание — сложное движение, в котором участвуют мышцы языка и глотки. Во время глотания мягкое нёбо приподнимается и преграждает пище путь в носовую полость.
Надгортанник в это время закрывает вход в гортань. Пищевой комок попадает в глотку — верхнюю часть пищеварительного канала. Она представляет собой трубку, внутренняя поверхность которой выстлана слизистой оболочкой.
Через глотку пища поступает в пищевод.
Пищевод — трубка длиной около 25 см, являющаяся прямым продолжением глотки. В пищеводе никаких изменений пищи не происходит, так как в нём не секретируются пищеварительные соки. Он служит для проведения пищи в желудок. Продвижение пищевого комка по глотке и пищеводу происходит в результате сокращения мускулатуры этих отделов.
Толстый кишечник
Тонкий кишечник представляет собой самую длинную часть пищеварительной трубки, достигающую у взрослого человека 6–7 метров. Он состоит из двенадцатипёрстной, тощей и подвздошной кишок.
В начальный отдел тонкого кишечника — двенадцатипёрстную кишку — открываются выводные протоки двух крупных пищеварительных желёз — поджелудочной железы и печени. Здесь происходит наиболее интенсивное переваривание пищевой кашицы, которая подвергается действию трёх пищеварительных соков: поджелудочного, желчи и кишечного.
Поджелудочная железа расположена позади желудка. В ней различают верхушку, тело и хвост. Верхушка железы окружена подковообразно двенадцатипёрстной кишкой, а хвост прилегает к селезёнке.
Клетки железы вырабатывают поджелудочный сок (панкреатический). Он содержит ферменты, действующие на белки, жиры и углеводы. Фермент трипсин расщепляет белки до аминокислот, но оказывается активным только в присутствии кишечного фермента — энтерокиназы. Липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты.
В тонком кишечнике пищевая кашица подвергается не только химической, но и механической обработке. Благодаря маятникообразным движениям кишки (попеременное удлинение и укорочение) она перемешивается с пищеварительными соками и разжижается. Перистальтические движения кишечника вызывают перемещения содержимого в направлении толстого кишечника.
Печень — самая крупная пищеварительная железа нашего тела (до 1,5 кг). Она лежит под диафрагмой, занимая правое подреберье. На нижней поверхности печени расположен желчный пузырь. Печень состоит из железистых клеток, образующих дольки. Между дольками находятся прослойки соединительной ткани, в которой проходят нервы, лимфатические и кровеносные сосуды и мелкие желчные протоки.
Желчь, вырабатываемая печенью, играет большую роль в процессе пищеварения. Она не расщепляет пищевых веществ, но подготавливает жиры к перевариванию и всасыванию. Под её действием жиры распадаются на мелкие капли, взвешенные в жидкости, т.е. превращаются в эмульсию. В таком виде они легче перевариваются.
Кроме того, желчь активно влияет на процессы всасывания в тонком кишечнике, усиливает перистальтику кишечника и отделение поджелудочного сока. Несмотря на то, что желчь образуется в печени непрерывно, в кишечник она поступает только при приёме пищи. Между периодами пищеварения желчь собирается в желчном пузыре.
По воротной вене в печень притекает венозная кровь из всего пищеварительного канала, поджелудочной железы и селезёнки. Ядовитые вещества, попадающие в кровь из желудочно-кишечного тракта, здесь обезвреживаются и затем выводятся с мочой. Таким образом печень осуществляет свою защитную (барьерную) функцию.
Толстый кишечник имеет длину до 1,5 метров. Диаметр его в 2–3 раза больше тонкого. В него попадают непереваренные остатки пищи, главным образом растительной, клетчатка которой не разрушается ферментами пищеварительного тракта. В толстом кишечнике очень много различных бактерий, часть которых играет важную роль в организме.
Целлюлозобактерии расщепляют клетчатку и тем самым улучшают усвоение растительной пищи. Есть бактерии которые синтезируют витамин К, необходимый для нормального функционирования системы свёртывания крови.
Благодаря этому человек, не нуждается в приёме витамина К из внешней среды.
Кроме бактериального расщепления клетчатки в толстом кишечнике происходит всасывание большого количества воды, поступившей туда вместе с жидкой пищей и пищеварительными соками, завершается всасыванием питательных веществ и происходит образование каловых масс.
Весь процесс пищеварения при животной и смешанной пище у человека длится около 1–2 суток, из которых более половины времени приходится на передвижение пищи по толстым кишкам. Каловые массы накапливаются в прямой кишке, в результате раздражения чувствительных нервов её слизистой оболочки наступает дефекация (опорожнение толстых кишок).
Процесс пищеварения представляет собой ряд этапов, каждый из которых проходит в определённом отделе пищеварительного тракта под действием определённых пищеварительных соков, выделяемых пищеварительными железами и действующих на определённые питательные вещества.
Ротовая полость — начало расщепления углеводов под действием ферментов слюны, вырабатываемой слюнными железами.
Желудок — расщепление белков и жиров под действием желудочного сока, продолжение расщепления углеводов внутри пищевого комка под действием слюны.
Пищеварительная система человека
admin Сентябрь 27, 2017 Физиология 3
Пищеварительная система человека в арсенале знаний персонального тренера занимает одно из почетных мест, исключительно по той причине, что в спорте в целом и в фитнесе в частности, практически любой результат зависит от рациона питания. Набор мышечной массы, снижение веса или его удержание во многом зависят от того, какое «топливо» вы загружаете в пищеварительную систему. Чем лучше топливо, тем лучше будет результат, однако нага цель сейчас разобраться именно с тем, как же устроена и работает данная система и каковы ее функции.
Введение
Пищеварительная система предназначена для обеспечения организма питательными веществами и компонентами и выведения из него остаточных продуктов пищеварения.
Пища поступающая в организм сначала измельчается зубами в ротовой полости, затем по пищеводу попадает в желудок, где происходит ее переваривание, далее, в тонком кишечнике под воздействием ферментов продукты пищеварения распадаются на отдельные компоненты, а в толстом кишечнике происходит формирование кала (остаточных продуктов пищеварения), который в конечном счете подлежит эвакуации из организма.
Строение пищеварительной системы
Пищеварительная система человека включает в себя органы желудочно – кишечного тракта, а также вспомогательные органы, такие, как слюнные железы, поджелудочная железа, желчный пузырь, печень и не только. В пищеварительной системе условно выделяют три отдела. Передний отдел, к которому относятся органы ротовой полости, глотка и пищевод.
Данный отдел осуществляет измельчение пищи, иными словами, механическую обработку. К среднему отделу относят желудок, тонкий и толстый кишечник, поджелудочную железу и печень. Здесь происходит химическая обработка пищи, всасывание питательных компонентов и формирование остаточных продуктов пищеварения.
Задний отдел включает каудальную часть прямой кишки и выполняет удаление кала из организма.
Строение пищеварительной системы человека: 1- Ротовая полость; 2- Нёбо; 3- Язычок; 4- Язык; 5- Зубы; 6- Слюнные железы; 7- Подъязычная железа; 8- Подчелюстная железа; 9- Околоушная железа; 10- Глотка; 11- Пищевод; 12- Печень; 13- Желчный пузырь; 14- Общий желчный проток; 15- Желудок; 16- Поджелудочная железа; 17- Проток поджелудочной железы; 18- Тонкая кишка; 19- Двенадцатиперстная кишка; 20- Тощая кишка; 21- Подвздошная кишка; 22- Аппендикс; 23- Толстая кишка; 24- Поперечная ободочная кишка; 25- Восходящая ободочная кишка; 26- Слепая кишка; 27- Нисходящая ободочная кишка; 28- Сигмовидная кишка; 29- Прямая кишка; 30- Анальное отверстие.
Желудочно – кишечный тракт
Средняя длина пищеварительного канала у взрослого человека составляет приблизительно 9-10 метров. В нем выделяют такие отделы: ротовая полость (зубы, язык, слюнные железы), глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишка.
- Ротовая полость – отверстие, через которое пища попадает в организм. С внешней стороны он окружен губами, а внутри него располагаются зубы, язык и слюнные железы. Именно внутри ротовой полости происходит измельчение пищи зубами, смачивание слюной из желез и проталкивание языком в глотку.
- Глотка – пищеварительная трубка, соединяющая ротовую полость и пищевод. Длина ее равна приблизительно 10-12 см. Внутри глотки скрещиваются дыхательные и пищеварительные пути, поэтому, чтобы пища во время глотания не попадала в легкие, надгортанник перекрывает вход в гортань.
- Пищевод – элемент пищеварительного тракта, мышечная трубка, по которой пища из глотки попадает в желудок. Длина его равна приблизительно 25-30 см. Функция его состоит в активном проталкивании измельченной пищи к желудку, без какого-либо дополнительного перемешивания или толчков.
- Желудок – мышечный орган, расположенный в левом подреберье. Он выступает в роли резервуара для проглоченной еды, осуществляет производство биологически активных компонентов, переваривает и всасывает пищу. Объем желудка составляет от 500 мл до 1 л, а в некоторых случаях и до 4 литров.
- Тонкая кишка – часть пищеварительного тракта, расположенная между желудком и толстой кишкой. Здесь производятся ферменты, которые в связке с ферментами поджелудочной железы и желчного пузыря расщепляют продукты пищеварения на отдельные компоненты.
- Толстая кишка – замыкающий элемент пищеварительного тракта, в которой происходит всасывание воды и формирование каловых масс. Стенки кишки выстланы слизистой оболочкой, чтобы облегчить продвижение остаточных продуктов пищеварения к выходу из организма.
Строение желудка: 1- Пищевод; 2- Кардиальный сфинктер; 3- Дно желудка; 4- Тело желудка; 5- Большая кривизна; 6- Складки слизистой оболочки; 7- Сфинктер привратника; 8- Двенадцатиперстная кишка.
Вспомогательные органы
Процесс переваривания пищи происходит при участии ряда ферментов, которые содержатся в соке некоторых крупных желез. В ротовой полости присутствуют протоки слюнных желез, которые выделяют слюну и смачивают ей как ротовую полость, так и пищу для облегчения ее прохождения по пищеводу. Также в ротовой полости при участии ферментов слюны начинается переваривание углеводов.
В двенадцатиперстную кишку секретируется сок поджелудочной железы, а также желчь. В соке поджелудочной железы присутствуют бикарбонаты и целый ряд таких ферментов, как трипсин, химотрипсин, липаза, панкреатическая амилаза и не только.
Желчь перед попаданием в кишечник скапливается в желчном пузыре, а ферменты желчи позволяют разделять жиры на мелкие фракции, что ускоряет их расщепление ферментом липазой.
- Слюнные железы разделяют на малые и большие. Малые расположены в слизистой оболочке полости рта и классифицируются по расположению (щечные, губные, язычные, молярные и небные) либо по характеру продуктов выделения (серозные, слизистые, смешанные). Размеры желез варьируются от 1 до 5 мм. Самыми многочисленными среди них являются губные и нёбные железы. Больших слюнных желез выделяют три пары: околоушные, подчелюстные и подъязычные.
- Поджелудочная железа – орган пищеварительной системы, выделяющий панкреатический сок, который содержит пищеварительные ферменты, необходимые для переваривания белков, жиров и углеводов. Главное панкреатическое вещество протоковых клеток содержит бикарбонат-анионы, способные нейтрализовать кислотность остаточных продуктов пищеварения. Островковый аппарат поджелудочной железы производит также гормоны инсулин, глюкагон, соматостатин.
- Желчный пузырь выступает в роли резервуара для желчи, вырабатываемой печенью. Находится он на нижней поверхности печени и анатомически является ее частью. Накопленная желчь высвобождается в тонкий кишечник для обеспечения нормального течения процессов пищеварения. Поскольку в самом процессе пищеварения желчь нужна не все время, а лишь периодически, желчный пузырь дозирует ее поступление при помощи желчных протоков и клапанов.
- Печень – один из немногих непарных органов в теле человека, который выполняет множество жизненно важных функций. В том числе она участвует в процессах пищеварения. Обеспечивает потребности организма в глюкозе, трансформирует различные источники энергии (свободные жирные кислоты, аминокислоты, глицерин, молочную кислоту) в глюкозу. Также печень играет важную роль в обезвреживании токсинов, попадающих в организм с едой.
Строение печени: 1- Правая доля печени; 2- Печеночная вена; 3- Диафрагма; 4- Левая доля печени; 5- Печеночная артерия; 6- Воротная вена; 7- Общий желчный проток; 8- Желчный пузырь. I- Путь крови к сердцу; II- Путь крови от сердца; III- Путь крови от кишечника; IV- Путь желчи к кишечнику.
Функции пищеварительной системы
Все функции пищеварительной системы человека разделяют на 4 категории:
- Механическая. Подразумевает измельчение и проталкивание пищи;
- Секреторная. Производство ферментов, пищеварительных соков, слюны и желчи;
- Всасывающая. Усвоение белков, жиров, углеводов, витаминов, минералов и воды;
- Выделяющая. Выведение из организма остатков продуктов пищеварения.
В ротовой полости при помощи зубов, языка и продукта выделения слюнных желез, в ходе жевания происходит первичная обработка пищи, которая заключается в ее измельчении, смешивании и увлажнении слюной. Далее, в процессе глотания, пища в виде комка опускается по пищеводу в желудок, где происходит ее дальнейшая химическая и механическая обработка.
В желудке пища накапливается, смешивается с желудочным соком, который содержит кислоту, ферменты и расщепляющие белки. Далее пища уже в виде химуса (жидкого содержимого желудка) небольшими порциями поступает в тонкую кишку, где продолжается ее химическая обработка при помощи желчи и продуктов выделения поджелудочной и кишечных желез.
Здесь же, в тонкой кишке и происходит всасывание в кровь питательных компонентов. Те пищевые компоненты, которые не усвоились, перемещаются дальше, в толстый кишечник, где подвергаются распаду под воздействием бактерий.
В толстой кишке происходит также всасывание воды, и затем формирование из остаточных продуктов пищеварения, которые не были переварены или не всосались каловых масс. Последние выводятся из организма через анальное отверстие в процессе дефекации.
Строение поджелудочной железы: 1- Добавочный проток поджелудочной железы; 2- Главный проток поджелудочной железы; 3- Хвост поджелудочной железы; 4- Тело поджелудочной железы; 5- Шейка поджелудочной железы; 6- Крючковидный отросток; 7- Фатеров сосочек; 8- Малый сосочек; 9- Общий желчный проток.
Заключение
Пищеварительная система человека имеет исключительное значение при занятиях фитнесом и бодибилдингом, впрочем ими естественно не ограничивается. Любое поступление в организм питательных веществ, таких, как белки, жиры, углеводы, витамины, минералы и не только, происходит именно путем поступления через пищеварительную систему.
Достижение любых результатов по набору мышечной массы или снижению веса также зависит от пищеварительной системы. Ее строение дает нам понять, каким путем идет пища, какие функции выполняют органы пищеварения, что усваивается, а что выводится из организма и так далее.
От здоровья пищеварительной системы зависит не только ваш спортивный результат, но и по большому счету, все здоровье в целом.
Органы пищеварения
Клетки и ткани организма человека нуждаются в постоянном пополнении питательными веществами. Организм получает их в составе пищи, содержащей белки, жиры, углеводы, которые используются в качестве строительного материала при роете и воссоздании новых клеток взамен отмирающих. Пища служит также источником энергии, которая расходуется в процессе жизнедеятельности организма.
Большое значение для нормальной жизнедеятельности имеют витамины, минеральные соли и вода, поступающие с пищей. Витамины входят в состав разнообразных ферментных систем, а вода необходима в качестве растворителя.
Перед тем как быть усвоенной организмом, пища подвергается механической и химической обработке. Эти процессы осуществляются в органах пищеварения, которые состоят из пищевода, желудка, кишечника, желез. Расщепление пищи невозможно без ферментов, вырабатываемых пищеварительными железами.
Все ферменты в живых организмах имеют белковую природу; в небольших количествах они вступают в реакцию и по ее окончании выходят неизмененными. Ферменты отличаются специфичностью: например, фермент, расщепляющий белки, не действует на молекулу крахмала, и наоборот.
Все пищеварительные ферменты способствуют растворению в воде исходного вещества, подготавливая его к дальнейшему расщеплению.
Каждый фермент действует при определенных условиях, лучше всего при температуре 38-40°С.Ее повышение подавляет активность, а иногда и разрушает фермент. На ферменты оказывает влияние и химическая среда: одни из них активны только в кислой среде (например, пепсин), другие — в щелочной (птиалин и ферменты поджелудочного сока).
Пищеварительный канал имеет длину около 8-10 м, на своем протяжении он образует расширения — полости и сужения. Стенка пищеварительного канала состоит из трех слоев: внутреннего, среднего, наружного. Внутренний представлен слизистым и подслизистым слоями.
Клетки слизистого слоя — самые поверхностные, обращены в просвет канала и вырабатывают слизь, а в расположенном под ним подслизистом слое залегают пищеварительные железы. Внутренний слой богат кровеносными и лимфатическими сосудами. Средний слой включает гладкую мускулатуру, которая, сокращаясь, передвигает пищу по пищеварительному каналу.
Наружный слой состоит из соединительной ткани, образующей серозную оболочку, к которой на протяжении тонкой кишки прикрепляется брыжейка.
Пищеварительный канал делится на следующие отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник.
Ротовая полость снизу ограничена дном, образованным мышцами, спереди и снаружи — зубами и деснами, сверху — твердым и мягким нёбом. Задний отдел мягкого нёба выпячивается, образуя язычок. Сзади и по бокам ротовой полости мягкое нёбо формирует складки — нёбные дужки, между которыми лежат нёбные миндалины.
Миндалины есть у корня языка и в носоглотке, в совокупности они образуют лимфоидное глоточное кольцо, в котором частично задерживаются проникающие с пищей микробы. В полости рта находится язык, состоящий из поперечно-полосатой мышечной ткани, покрытой слизистой оболочкой. В этом органе различают корень, тело и кончик.
Язык участвует в перемешивании пищи и образовании пищевого комка. На его поверхности расположены нитевидные, грибовидные и листовидные сосочки, в которых оканчиваются вкусовые рецепторы; рецепторы корня языка воспринимают горький вкус, рецепторы кончика- сладкий, а рецепторы боковых поверхностей — кислый и соленый.
У человека язык вместе с губами и челюстями выполняет функцию устной речи.
В ячейках челюстей находятся зубы, механически перерабатывающие пищу. У человека 32 зуба, они дифференцированы: в каждой половине челюсти имеются два резца, один клык, два малых коренных и три больших коренных. В зубе выделяют коронку, шейку и корень. Часть зуба, выступающая на поверхность челюсти, называется коронкой.
Она состоит из дентина — вещества, близкого к кости, и покрыта эмалью, обладающей значительно большей плотностью, чем дентин. Суженная часть зуба, лежащая на границе между коронкой и корнем, называется шейкой. Часть зуба, находящаяся в лунке, именуется корнем. Корень, как и шейка, состоит из дентина и с поверхности покрыт цементом.
Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью с нервами и кровеносными сосудами, образующими пульпу.
Слизистая оболочка рта богата железами, выделяющими слизь. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подъязычных, подчелюстных и множества мелких. Слюна на 98-99% состоит из воды; из органических веществ в ней имеется белок муцин и ферменты птиалин и мальтаза.
Ротовая полость сзади переходит в воронкообразную глотку, соединяющую рот с пищеводом. В глотке перекрещиваются пищеварительные и дыхательные пути. Акт глотания происходит в результате сокращения поперечнополосатых мышц, и пища попадает в пищевод — мышечную трубку длиной около 25 см. Пищевод проходит через диафрагму и на уровне 11-го грудного позвонка открывается в желудок.
Желудок — это сильно расширенный отдел пищеварительного канала, расположенный в верхней части брюшной полости под диафрагмой. В нем выделяют входную и выходную части, дно, тело, а также большую и малую кривизну.
Слизистая оболочка складчатая, что при заполнении пищей позволяет желудку растягиваться. В средней части желудка (в его теле) находятся железы. Они образованы тремя видами клеток, которые выделяют либо ферменты, либо соляную кислоту, либо слизь.
На выходной части желудка железы, выделяющие кислоту, отсутствуют. Выходное отверстие замыкается сильной запирательной мышцей — сфинктером. Пища из желудка поступает в тонкий кишечник длиной 5-7м. Его начальный отдел — двенадцатиперстная кишка, далее идут тощая и подвздошная.
Двенадцатиперстная кишка (около 25 см) имеет форму подковы, в нее открываются протоки печени и поджелудочной железы.
Печень — самая крупная железа пищеварительного тракта. Она состоит из двух неравных долей и располагается в брюшной полости, справа под диафрагмой; левая доля печени прикрывает большую часть желудка.
Снаружи печень покрыта серозной оболочкой, под которой залегает плотная соединительнотканная капсула; в воротах печени капсула образует утолщение и вместе с кровеносными сосудами внедряется в печень, разделяя ее на доли. В воротах печени проходят сосуды, нервы, желчный проток.
Вся венозная кровь от кишечника, желудка, селезенки и от поджелудочной железы поступает в печень через воротную вену. Здесь кровь освобождается от вредных продуктов. На нижней поверхности печени расположен желчный пузырь — резервуар, в котором скапливается желчь, вырабатываемая печенью.
Основную массу печени составляют эпителиальные (железистые) клетки, продуцирующие желчь. Желчь поступает в печеночный проток, который, соединяясь с протоком желчного пузыря, образует общий желчный проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку.
Желчь вырабатывается непрерывно, но когда пищеварения не происходит, она накапливается в желчном пузыре. В момент пищеварения она поступает в двенадцатиперстную кишку. Цвет желчи желто-бурый и обусловлен пигментом билирубином, образующимся в результате распада гемоглобина.
Желчь горькая на вкус, содержит 90% воды и 10% органических и минеральных веществ.
Кроме эпителиальных клеток в печени имеются клетки звездчатой формы, обладающие фагоцитарными свойствами. Печень участвует в процессе обмена углеводов, накапливая в своих клетках гликоген (животный крахмал), который здесь же может расщепляться до глюкозы.
Печень регулирует поступление глюкозы в кровь, тем самым поддерживая концентрацию сахара на постоянном уровне. В ней синтезируются белки фибриноген и протромбин, участвующие в свертывании крови.
Одновременно она обезвреживает некоторые ядовитые вещества, образующиеся в результате гниения белков и поступающие с током крови из толстого кишечника. В печени происходит расщепление аминокислот, в результате чего образуется аммиак, который превращается здесь в мочевину.
Работа печени по обезвреживанию ядовитых продуктов всасывания и обмена веществ составляет ее барьерную функцию.
Поджелудочная железа разделена перегородками на ряд долек. В ней выделяют головку, охватываемую изгибом двенадцатиперстной кишки, тело и хвост, прилегающие к левой почке и селезенке.
По всей длине железы проходит ее проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Железистые клетки долек вырабатывают поджелудочный, или панкреатический, сок.
Сок Имеет выраженную щелочность и содержит несколько ферментов, участвующих в расщеплении белков, жиров и углеводов.
Тонкий отдел кишечника начинается двенадцатиперстной кишкой, которая переходит в тощую, продолжающуюся в подвздошную. Слизистая стенка тонкой кишки содержит много трубчатых желез, выделяющих кишечный сок, и покрыта тончайшими выростами — ворсинками.
Их общее количество достигает 4 млн., высота ворсинок около 1 мм, совместная всасывающая поверхность составляет 4-5 м2. Поверхность ворсинки покрыта однослойным эпителием; в центре ее проходят лимфатический сосуд и артерия, распадающиеся на капилляры.
Благодаря мышечным волокнам и нервным разветвлениям ворсинка способна сокращаться. Это осуществляется рефлекторно в ответ на соприкосновение с пищевой кашицей и усиливает циркуляцию лимфы и крови в период пищеварения и всасывания.
Тощая и подвздошная кишка с их ворсинками- основное место всасывания питательных веществ.
Толстая кишка имеет сравнительно небольшую длину — около 1,5-2 м и объединяет слепую (с червеобразным отростком), ободочную и прямую кишку. Слепую кишку продолжает ободочная, в которую впадает подвздошная кишка.
Слизистая оболочка толстого кишечника имеет полулунные складки, но ворсинок в ней нет. Брюшина, покрывающая толстую кишку, имеет жировые кольцеобразные складки.
Конечный отдел пищеварительной трубки — прямая кишка, заканчивающаяся анальным, отверстием.
Переваривание пищи. В ротовой полости пища размельчается зубами и смачивается слюной. Слюна обволакивает пищу и облегчает ее проглатывание.
Фермент птиалин расщепляет крахмал до промежуточного продукта — дисахарида мальтозы, а фермент мальтаза превращает ее в простой сахар — глюкозу.
Действуют они лишь в щелочной среде, но их работа продолжается также в нейтральной и слабокислой среде в желудке до тех пор, пока пищевой комок не пропитается кислым желудочным соком.
В изучении слюноотделения большая заслуга принадлежит советскому ученому-физиологу акад. И.П.Павлову который впервые применил метод фистулы. Этот метод был использован также при изучении пищеварения в желудке и кишечнике и позволил получить исключительно ценные сведения по физиологии пищеварения во всем организме.
В желудке происходит дальнейшее переваривание пищи. Желудочный сок содержит ферменты пепсин, липазу и соляную кислоту. Пепсин действует лишь в кислой среде, расщепляя белки до пептидов. Липаза желудочного сока разлагает только эмульгированный жир (жир молока).
Желудочный сок выделяется в две фазы. Первая начинается в результате раздражения пищей рецепторов ротовой полости и глотки, а также зрительных и обонятельных рецепторов (вид, запах пищи).
Возникшее в рецепторах возбуждение по центростремительным нервам поступает в пищеварительный центр, расположенный в продолговатом мозгу, а оттуда — по центробежным нервам к слюнным железам и железам желудка.
Сокоотделение в ответ на раздражение рецепторов глотки и рта является безусловным рефлексом, а сокоотделение в ответ на раздражение обонятельных и вкусовых рецепторов — условным рефлексом. Вторая фаза секреции вызывается механическими и химическими раздражениями. При этом раздражителями служат мясные, рыбные и овощные отвары, вода, соль, фруктовый сок.
Пища из желудка небольшими порциями продвигается в двенадцатиперстную кишку, куда поступают желчь, поджелудочный и кишечный соки. Скорость поступления пищи из желудка в нижележащие отделы неодинакова: жирная пища задерживается в желудке долго, молочная и содержащая углеводы переходит в кишечник быстро.
Поджелудочный сок — бесцветная жидкость щелочной реакции. Он содержит белковые ферменты трипсин и другие, которые расщепляют пептиды до аминокислот.
Амилаза, мальтаза и лактаза действуют на углеводы, превращая их в глюкозу, лактозу и фруктозу. Липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты.
Продолжительность отделения поджелудочной железой сока, его количество и переваривающая сила зависят от характера пищи.
Всасывание. После механической и химической (ферментативной) переработки пищи продукты расщепления — аминокислоты, глюкоза, глицерин и жирные кислоты — всасываются в кровь и лимфу. Всасывание — сложный физиологический процесс, осуществляемый ворсинками тонкого отдела кишечника и идущий только в одном направлении — из кишечника в ворсинки.
Эпителий стенок кишечника не просто осуществляет диффузию: он активно пропускает в полость ворсинки лишь некоторые вещества, например глюкозу, аминокислоты, глицерин; нерасщепленные жирные кислоты нерастворимы и всасываться ворсинками не могут.
Большую роль при всасывании жиров играет желчь: жирные кислоты, соединяясь со щелочами и желчными кислотами, омыляются и образуют растворимые соли жирных кислот (мыла), которые легко проходят через стенки ворсинок. В дальнейшем их клетки из глицерина и жирных кислот синтезируют жир, свойственный человеческому организму.
Капельки этого жира в отличие от глюкозы и аминокислот, поступающих в кровеносные сосуды, всасываются лимфатическими капиллярами ворсинки и разносятся лимфой.
Незначительное всасывание некоторых веществ начинается еще в желудке (сахара, растворенные соли, алкоголь, некоторые фармацевтические препараты). Пищеварение в основном заканчивается в тонком кишечнике; железы толстого кишечника выделяют преимущественно слизь.
В толстом отделе кишечника в основном происходит всасывание воды (около 4 л за сутки), здесь формируются каловые массы. В этом отделе кишечника обитает огромное количество бактерий, при их участии расщепляется целлюлоза растительных клеток (клетчатка), которая проходит через весь пищеварительный тракт без изменения.
Бактерии синтезируют некоторые витамины из группы В и витаминК, необходимые организму человека. Гнилостные бактерии толстых кишок вызывают гниение остатков белков с выделением ряда ядовитых для организма веществ. Их всасывание в кровь могло бы привести к отравлению, но в печени они обезвреживаются.
В конечном отделе толстого кишечника — прямой кишке — каловые массы уплотняются и выводятся через заднепроходное отверстие.
Гигиена питания. Пищевые отравления возникают в результате потребления с пищей продуктов, содержащих ядовитые вещества.
Такие отравления могут вызвать ядовитые грибы и ягоды, коренья, ошибочно принятые за съедобные, а также продукты, приготовленные из зерновых культур, куда попадают семена некоторых сорных ядовитых растений и споры или гифы грибов.
Например, присутствие в хлебе спорыньи вызывает ‘злую корчу’, примесь семян куколя — разрушение эритроцитов. Для предупреждения этих пищевых отравлений необходима тщательная очистка зерна от ядовитых семян и спорыньи. Отравления могут быть вызваны также соединениями металлов (медь, цинк, свинец), если они попадают в пищу.
Особую опасность представляет отравление несвежей пищей, в которой размножились микроорганизмы и накопились ядовитые продукты их жизнедеятельности — токсины. Такими продуктами могут быть изделия из фарша, студень, колбаса, мясо, рыба. Они быстро портятся, поэтому их нельзя долго хранить.