Пищеварение

Тонкая кишка

Тонкая кишка человека начинается от привратника желудка и делится на 12-перстную, тощую и подвздошную кишки. Длина тонкого кишечника взрослого человека достигает 5-6 м. Наиболее короткая и широкая — 12-псрстная кишка (25,5- 30 см), тощая — 2-2,5 м, подвздошная — 2,5-3,5 м. Толщина тонкой кишки постоянно уменьшается, по ее ходу. Тонкая кишка образует петли, которые спереди прикрыты большим сальником, а сверху и с боков ограничены толстой кишкой. В тонкой кишке продолжаются химическая переработка пищи и всасывание продуктов ее расщепления. Происходит механическое перемешивание и продвижение пищи в направлении толстой кишки.

Стенка тонкой кишки имеет типичное для желудочно-кишечного тракта строение: слизистая оболочка, подслизистый слой, в котором располагаются скопления лимфоидной ткани, железы, нервы, кровеносные и лимфатические сосуды, мышечная оболочка, и серозная оболочка.

Мышечная оболочка состоит из двух слоев — внутреннего кругового и наружного — продольного, разделенных прослойкой рыхлой соединительной ткани, в которой расположены нервные сплетения, кровеносные и лимфатические сосуды. За счет этих мышечных слоев происходит перемешивание и продвижение кишечного содержимого по направлению к выходу.

Гладкая, увлажненная серозная оболочка облегчает скольжение внутренностей друг относительно друга.

Железы выполняют секреторную функцию. В результате сложных синтетических процессов они вырабатывают слизь, защищающую слизистую оболочку от травм и действия секретируемых ферментов, а также различные биологически активные вещества и в первую очередь ферменты, необходимые для пищеварения.

Слизистая оболочка тонкой кишки образует многочисленные круговые складки, благодаря чему увеличивается всасывательная поверхность слизистой оболочки. Размер и количество складок уменьшается по направлению к толстой кишке. Поверхность слизистой оболочки усеяна кишечными ворсинками и криптами (углублениями). Ворсинки (4-5 млн) длиной 0,5-1,5 мм осуществляют пристеночное пищеварение и всасывание. Ворсинки являются выростами слизистой оболочки.

В обеспечении начального этапа пищеварения большая роль принадлежит процессам, происходящим в 12-перстной кишке. Натощак ее содержимое имеет слабощелочную реакцию (рН = = 7,2-8,0). При переходе в кишку порций кислого содержимого желудка реакция содержимого 12-перстной кишки становится кислой, но затем за счет поступающих в кишку щелочных секретов поджелудочной железы, тонкой кишки и желчи становится нейтральной. В нейтральной среде прекращают действие желудочные ферменты.

У человека рН содержимого 12-перстной кишки колеблется в пределах 4-8,5. Чем выше его кислотность, тем больше выделяется сока поджелудочной железы, желчи и кишечного секрета, замедляется эвакуация содержимого желудка в 12-перстную кишку и ее содержимого в тощую кишку. По мере продвижения по 12-перст- ной кишке пищевое содержимое смешивается с поступающими в кишку секретами, ферменты которых уже в 12-перстной кишке осуществляют гидролиз питательных веществ.

Сок поджелудочной железы поступает в 12-перстную кишку не постоянно, а только во время приема пищи и в течение некоторого времени после этого. Количество сока, его ферментативный состав и длительность выделения зависят от качества поступившей пищи. Наибольшее количество поджелудочного сока выделяется на мясо, меньше всего на жир. За сутки выделяется 1,5-2,5 л сока со средней скоростью 4,7 мл/мин.

В просвет 12-перстной кишки открывается проток желчного пузыря. Выделение желчи происходит через 5-10 мин после приема пищи. Под влиянием желчи активизируются все ферменты кишечного сока. Желчь усиливает двигательную активность кишечника, способствуя перемешиванию и передвижению пищи. В 12-перстной кишке происходит переваривание 53-63% углеводов и белков, жиры перевариваются в меньшем количестве. В следующем отделе пищеварительного тракта — тонкой кишке — продолжается дальнейшее переваривание, но уже в меньшей степени, чем в 12-перстной кишке. В основном здесь идет процесс всасывания. Окончательное расщепление питательных веществ происходит на поверхности тонкой кишки, т.е. на той же поверхности, где происходит всасывание. Такое расщепление питательных веществ называется пристеночным или контактным пищеварением, в отличие от полостного пищеварения, происходящего в полости пищеварительного канала.

В тонком кишечнике происходит наиболее интенсивное всасывание через 1-2 ч после приема пищи. Усвоение моносахаридов, алкоголя, воды и минеральных солей происходит не только в тонком кишечнике, но и в желудке, хотя в значительно меньшей степени, чем в тонком кишечнике.

Глотка и пищевод

Из полости рта пища попадает в глотку — полость, находящуюся позади мягкого нёба и языка, где перекрещиваются пути дыхательной и пищеварительной систем. С глоткой сообщаются семь различных проходов: ротовая полость, две хоаны, ведущие в носовую полость, гортань, соединяющая глотку с трахеей, пищевод, направляющийся к желудку, и две евстахиевы трубы, которые идут в полость среднего уха и служат для выравнивания давления по обе стороны барабанной перепонки. Особый автоматический механизм обеспечивает прохождение пищи и воздуха по надлежащим каналам. После того как пища подготовлена для проглатывания, она передвигается из полости рта в желудок благодаря сложному ряду рефлексов. Первая часть акта глотания находится под контролем воли: язык поднимается к нёбу и волнообразным движением проталкивает находящийся между его спинкой и нёбом пищевой комок в глотку. Когда начинается глотание, рефлекторный механизм мгновенно прекращает дыхание, с тем чтобы пища не могла попасть в гортань или трахею. Для пищи, вошедшей в глотку, возможны четыре пути выхода, из которых желателен только один. В нормальных условиях рефлекторное закрытие трех других путей заставляет пищу при сокращении глотки переходить в пищевод. Проход в носовую полость закрывается рефлекторным поднятием мягкого нёба , в то время как язык прижимается к твердому нёбу, препятствуя возвращению пищи в полость рта. Вход в гортань закрывается в результате сокращения мышц, приподнимающих всю гортань и прижимающих края ее входного отверстия к находящемуся над нею хрящу — надгортаннику. При этом отверстие гортани полностью закрывается, что исключает попадание пищи в трахею, и в то же время вход в пищевод расширяется, облегчая прохождение пищевого комка.

Строение дополнительных органов

Печень, желчный пузырь и поджелудочная железа тоже входят в пищеварительную систему. У них есть и функции, связанные с другими системами, которые делают их важными связующими звеньями организма.

Печень

Печень — самый крупный внутренний орган. Она лежит непосредственно под диафрагмой в верхней правой части брюшной полости. Печень имеет большую правую часть и более маленькую левую. Части печени называются долями; правая доля связана с желчным пузырем каналом. Печень — одно из важнейших связующих звеньев в организме, имеющее обильное кровоснабжение. Она получает обогащенную кислородом кровь через печеночную артерию, которая является ответвлением нисходящей аорты, и венозную кровь с питательными веществами по печеночной воротной вене, являющейся частью воротной циркуляции. В результате печень выполняет множество функций, не все из которых связаны с пищеварительной системой.

• Фильтрация — кровь печеночной воротной вены фильтруется, проходя через печень; из нее удаляются старые и поврежденные красные кровяные клетки и другие ненужные вещества, в том числе лишние протеины.
• Детоксикация — печень удаляет из крови токсины, такие как наркотики и алкоголь.
• Расщепление — печень расщепляет поврежденные, мертвые кровяные клетки, образуя билирубин, который участвует в производстве желчи. Печень также разрушает ненужные частицы (токсины и лишние протеины), образуя мочевину, которая удаляется из организма в форме мочи.
• Хранение — в печени хранится некоторое количество витаминов, гликогена и железа, которые организм получает с пищей, чтобы использовать их позднее, например гликоген для мышц.
• Производство — печень производит желчь, которая отправляется на хранение в желчный пузырь. Желчь способствует поддержанию температуры тела, производя тепло, и разрушает поврежденные и мертвые красные кровяные клетки, в результате чего в печени образуются продукты распада.

Желчный пузырь

Желчный пузырь по форме напоминает грущу. Он расположен прямо над двенадцатиперстной кишкой и под печенью и связан с обоими органами притоками. Желчный пузырь получает из печени желчь на хранение, пока она не понадобится двенадцатиперстной кишке для переваривания пищи. Желчь состоит Из воды, желчных солей, используемых в пищеварении, и желчных пигментов, в том числе билирубина, который придает фекалиям их характерный цвет. Желчные камни образуются из крупных частиц желчи, которые могут блокировать ее проход в двенадцатиперстную кишку; при этом возникают сильные боли.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа — это длинный тонкий орган, лежащий поперек брюшной полости в левой ее части.

Эта железа имеет двоякую функцию:

• Она эндокринная, т.е. производит гормоны, которые выбрасываются в кровь как часть выделительной системы.
• Она экзокринная. т.е. производит жидкое вещество — поджелудочный сок, который по протокам поступает в двенадцатиперстную кишку и участвует в пищеварении. Поджелудочный сок состоит из воды, минералов и ферментов.

В выполнении своих функций пищеварительная система полагается на взаимодействие всех своих частей.

Пищеварение во рту

Пищеварение начинается в полости рта, где пища измельчается в процессе жевания и увлажняется слюной, количество которой в сутки составляет от 0,5 до 2л. Жевание является актом рефлекторным. По сравнению с животными жевательный аппарат у людей развит более слабо в связи с приемом пищи, которая прошла кулинарную обработку. Однако физическое измельчение является крайне важным, поскольку пища должна поступать в желудок кашицей, а не кусками, т.к. процесс переваривания ее тогда в десятки и даже сотни раз хуже.

Слюнные железы – пищеварение в полости рта  

Слюна синтезируется мелкими, микроскопическими железами во рту и тремя парами больших желез: подчелюстными, околоушными и подъязычными. Протоки околоушных желез располагаются в районе второго верхнего большого коренного зуба на слизистой щеки. Подчелюстные и подъязычные железы по размерам уступают околоушным и имеют один общий выводной проток, который открывается под языком.

Сухие вещества вызывает отделение большего количества слюны, чем влажные. К примеру, сухари требуют более интенсивного слюноотделения, чем хлеб, при употреблении воды слюна фактически не отделяется. На пищевые вещества из околоушной железы отделяется в 2 раза меньше слюны, чем из подчелюстной и подъязычной желез. Это объясняется тем, что в слюне перечисленных двух желез содержится большое количество ферментов, и они усиливают процесс химической обработки пищи.  Зато на раздражители, которые отвергаются организмом,  наблюдается усиленное слюноотделение из околоушной железы. Слюна является жидкой, ее назначение — омыть слизистую оболочку и вымыть несъедобное вещество из полости рта.

Состав слюны 

Содержание воды в слюне составляет 98-99% со слабощелочной реакцией, поэтому слюна может нейтрализовать кислую пищу. Количество плотного остатка составляет около 1,5%. В его составе находятся органические вещества, преимущественно белки и ферменты. Белок слюны муцин обеспечивает ей клейкость и более легкое проглатывание.

Также в ее составе находятся ферменты, расщепляющие углеводы до глюкозы. Первый – птиалин (амилаза), расщепляющий крахмал (полисахарид) до мальтозы (дисахарида) и второй – мальтаза – фермент, который расщепляет дисахариды до глюкозы. Однако полностью крахмал не расщепляется до глюкозы в связи со слишком коротким периодом пребывания пищи в полости рта —  15 — 20 с. Пищеварительное действие слюны главным образом проявляется уже в желудке. Если пережевывать должным образом, образующаяся однородная жидкая масса затем требует минимальных затрат для дальнейшего процесса переваривания.

Кроме того, что слюна химически воздействует на пищу, она содержит бактерицидное вещество – лизоцим, вещество белковой природы с обеззараживающими свойствами. Даже в интервалах между приемами пищи слюна увлажняет полость рта, оберегает слизистую от пересыхания и содействует ее обеззараживанию. Неспроста при мелких порезах и царапинах возникает естественное движение — облизать пораненное место. Разумеется, что слюна в качестве дезинфектора не заменит перекись или йод, но зато всегда «с собой».

Напоследок,  язык безукоризненно точно идентифицирует, вкусное или невкусное блюдо, сладкое или горькое, соленое или кислое. Эти сигналы указывают организму на необходимое количество и вид пищеварительных соков, нужных для переваривания.

Таким образом, пищеварение в полости рта представляет собой физическое размельчение пищи, оказание на нее химического воздействия и увлажнение слюной, создание той формы, которая будет удобна для глотания и продолжения процесса переваривания в желудке.

Фото freedigitalphotos.net 

Примечания

1. Краткая энциклопедия домашнего хозяйства / Под ред. И. М. Скворцова. — 1-е изд. — М.: Большая советская энциклопедия, 1967. — Т. II. — С. 461. — 772 с. — 50 000 экз.
2. Якубке Х.-Д., Ешкайт Х. Аминокислоты, пептиды, белки. — М.: Мир, 1985. — 289 с.
4. Например, научные труды Л.Факамби показали, что зрелые сыры, отличающиеся большим содержанием кальция, задерживают часть жиров и препятствуют их всасыванию кишечником. Соответственно эта часть жиров не попадает в организм, а уходит вместе с калом.
5. ↑ Маев И. В., Самсонов А. А. Болезни двенадцатиперстной кишки. М., МЕДпресс-информ, 2005, — 512 с, ISBN 5-98322-092-6.
6. Пищеварение //  :  / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
7. ↑
11. Коротько Г. Ф. Физиология системы пищеварения. — Краснодар: 2009. — 608 с. Изд-во ООО БК «Группа Б». ISBN 5-93730-021-1.
12. Zoltán A. Tökés, Wang Chee Woon and Susan M. Chambers. Digestive enzymes secreted by the carnivorous plant Nepenthes macferlanei L. Planta, 1974, Volume 119, Number 1, 39-46

Пищеварение в кишечнике.

Поступающие в кишечник продукты желудочного пищеварения смешиваются с секретом кишечных стенок и двумя щелочными жидкостями – соком поджелудочной железы (панкреатическим соком) и желчью, которые выделяются в кишечник в области сфинктера привратника, отделяющего желудок от тонкого кишечника. Эти щелочные жидкости нейтрализуют поступившую из желудка кислую массу, приводя к окончанию желудочной фазы пищеварения. Одновременно под влиянием ферментов панкреатического и кишечного сока начинается последняя стадия процесса пищеварения. Секрет поджелудочной железы содержит высокоактивные ферменты – амилазу, протеазы (трипсин и химотрипсин) и липазу, которые расщепляют крахмал, белки и жиры, уцелевшие после слюнной и желудочной фаз пищеварения. В кишечном соке присутствуют ферменты, разрушающие промежуточные продукты расщепления белков и крахмала, а также некоторые меньшие молекулы питательных веществ.

Панкреатическая амилаза (амилопсин) превращает сырой крахмал, не разрушенный амилазой слюны, и все остатки прошедшего тепловую обработку крахмала в декстрин, а декстрин в мальтозу. Панкреатическая липаза гидролизует нейтральные жиры с образованием глицерина и жирных кислот. Важная роль в этой реакции принадлежит щелочным секретам и присутствующим в желчи желчным солям: изменяя поверхностное натяжение и усиливая перистальтику, они эмульгируют жир (разбивают на множество микрокапель), что значительно увеличивает поверхность, на которую может действовать липаза. Панкреатические протеазы, трипсин и химотрипсин, действуют подобно пепсину, превращая все не расщепленные желудочным соком белки (обычно это 50–70% от общего количества белков пищи) в альбумозы и пептоны. Эти промежуточные продукты расщепления белков подвергаются затем действию смеси кишечных ферментов (аминопептидаз и дипептидаз) и превращаются в полипептиды, дипептиды и, наконец, в отдельные аминокислоты. (Раньше полагали, что в данном случае действует только один кишечный фермент и называли эту смесь пептидаз эрепсином.) Кишечные ферменты мальтаза, сахараза и лактаза гидролизуют соответствующие дисахариды (мальтозу, сахарозу и лактозу) до составляющих их моносахаридов.

В кишечном соке присутствует также и ряд других ферментов, которые расщепляют поступающие в малом количестве компоненты пищи, например нуклеиновые кислоты, гексозофосфаты и лецитин. К таким ферментам относятся соответственно поли- и мононуклеотидазы, фосфатаза и лецитиназа. Непищеварительный фермент кишечного сока – энтерокиназа – является специфическим активатором трипсиногена (предшественника протеолитического фермента трипсина).

Ферменты, содержащиеся в кишечном соке, в еще большей концентрации присутствуют на поверхности слизистой оболочки кишки. Поэтому часть реакций, которые раньше считались происходящими в просвете кишечника, на самом деле может протекать на кишечной стенке (пристеночное пищеварение). Секреция панкреатического сока и желчи (но не кишечного сока) находится под своеобразным гормональным контролем, особенность которого состоит в том, что гормонально-активные вещества секретируются в кровь не железами, а отдельными эндокринными клетками слизистой кишечника. Выделение этих гормонов происходит, по-видимому, под влиянием кислот, в частности свободных жирных кислот химуса, при его поступлении из желудка в кишечник. Полипептидный гормон секретин стимулирует выработку жидкой части панкреатического сока (а именно секрецию воды и солей, в особенности бикарбонатов); другой гормон, панкреозимин, усиливает выделение ферментов этого сока; третий, холецистокинин, вызывает обильное желчеотделение.

В результате трех стадий пищеварения происходит гидролиз почти всех поглощенных питательных веществ с образованием более простых молекул. Наряду с витаминами, минеральными веществами и немногими не требующими переваривания питательными веществами, эти простые молекулы быстро всасываются через слизистую оболочку кишечника (см. также МЕТАБОЛИЗМ), и кровь переносит их в клетки различных тканей. В толстый кишечник попадают отходы пищеварения, которые выводятся из организма через задний проход. См. также АНАТОМИЯ ЧЕЛОВЕКА.

Углеводы

присутствуют в растительной пище в основном в виде крахмала. В процессе пищеварения он превращается в глюкозу, которая может запасаться в виде полимера – гликогена – и использоваться организмом. Молекула крахмала – очень крупный полимер, образованный множеством молекул глюкозы. В сыром виде крахмал заключен в гранулы, которые должны быть разрушены, чтобы он смог превратиться в глюкозу. Обработка и приготовление пищи приводят к разрушению части крахмальных гранул.

Некоторые пищевые продукты содержат углеводы в форме дисахаридов. Эти сравнительно простые сахара, в частности сахароза (тростниковый сахар) и лактоза (молочный сахар), в процессе пищеварения превращаются в еще более простые соединения – моносахариды. Последние не нуждаются в переваривании.

Тонкая и толстая кишки

Тонкая кишка, в которую пища переходит под действием перистальтических волн желудка, представляет собой извилистую трубку около 6,5 м длиной и около 2,5 см в диаметре. Большая часть процесса пищеварения и почти все всасывание происходят в этом органе (только спирт и некоторые яды могут всасываться через стенку желудка). У разных животных длина кишечника различна в соответствии с характером их питания: у растительноядных животных тонкая кишка длинная, у плотоядных — короткая, а у всеядных, в том числе и у человека,— промежуточной длины. Интересным примером этой зависимости может служить лягушка: личинка ее (головастик) травоядна и имеет длинную тонкую кишку, у взрослой же лягушки, питающейся животной пищей, тонкая кишка гораздо короче.

Первый отдел тонкой кишки длиной около 25 см называется двенадцатиперстной кишкой. Эта кишка занимает в брюшной полости фиксированное положение, так как ее удерживают связки, соединяющие ее с печенью и желудком, а также с задней стенкой полости тела. Остальные отделы тонкой кишки (и большая часть толстой кишки) прикреплены только к задней стенке полости тела при помощи тонкой, просвечивающей перепонки (брыжейки) и поэтому обладают значительной свободой перемещения. По этой брыжейке от стенки тела к кишке подходят нервы и кровеносные сосуды.

В двенадцатиперстной кишке к перевариваемой пище примешиваются две чрезвычайно важные жидкости: желчь из печени и панкреатический сок из поджелудочной железы. Кроме того, в стенке кишки находятся миллионы мельчайших кишечных желез, которые выделяют кишечный сок, содержащий ряд ферментов. Эти три сока смешиваются в тонкой кишке и завершают процесс пищеварения, начатый в ротовой полости и в желудке. моторика кишечника. При наличии пищи тонкие кишки находятся в более или менее непрерывном движении, и для этого движения не требуется никаких внешних стимулов, так как оно продолжается и после перерезки всех нервов, идущих к кишечнику. Существует два типа кишечных движений: перистальтические сокращения, продвигающие химус вперед, и маятникообразные движения, просто перемешивающие содержимое кишки . Отдельная перистальтическая волна не распространяется по кишке далеко; пройдя 10—12 см, она обычно затухает, хотя иногда быстрые перистальтические волны проходят значительные расстояния. Перемешивающие движения обусловливаются попеременным сокращением и расслаблением смежных участков кишки, повторяющимся около 10 раз в 1 мин. Эти движения завершают механическое измельчение кишечного содержимого, перемешивают его с различными пищеварительными соками и обеспечивают соприкосновение всех частей содержимого со стенкой кишечника, с тем чтобы переваренная пища могла всосаться в кровь. Таким образом пища в конце концов проходит через всю тонкую кишку и спустя примерно 8 час оказывается в толстой кишке. Материал, поступающий в следующий отдел пищеварительного тракта — толстую кишку, состоит из непереваренных остатков и большого количества воды, входившей в состав принятой пищи и пищеварительных соков.

Желудок

Желудок — расширенная грушевидная часть пищеварительной трубки объемом 2-2,5 (иногда до 4) л; имеет тело, дно и пилорическую часть (отдел, граничащий с двенадцатиперстной кишкой), входное и выходное отверстия. В желудке пища накапливается и на некоторое время (2-11 ч) задерживается. В течение этого времени она перетирается, смешивается с желудочным соком, приобретая консистенцию жидкого супа (образует химус), и подвергается действию соляной кислоты и ферментов.

■ Главный процесс пищеварения в желудке — гидролиз белков.

Стенки желудка состоят из трех слоев гладких мышечных волокон и выстланы железистым эпителием. Мышечные клетки наружного слоя имеют продольную направленность, среднего -циркулярную (круговую), внутреннего — косую. Такое строение способствует поддержанию тонуса стенок желудка, перемешиванию пищевой массы с желудочным соком и ее передвижению в кишечник.

Слизистая оболочка желудка собрана в складки, в которые открываются выводные протоки желез, вырабатывающих желудочный сок. Железы состоят из главных (вырабатывают ферменты), обкладочных (вырабатывают соляную кислоту) и добавочных клеток (вырабатывают слизь, которая постоянно обновляется и препятствует перевариванию стенок желудка его же ферментами).

В слизистой оболочке желудка также имеются эндокринные клетки, продуцирующие пищеварительные и другие гормоны.

■ В частности, гормон гастрин стимулирует выработку желудочного сока.

Желудочный сок — это прозрачная жидкость, в состав которой входят пищеварительные ферменты, 0,5-процентный раствор соляной кислоты (pH = 1-2), муцины (защищают стенки желудка) и неорганические соли. Кислота активизирует ферменты желудочного сока (в частности, превращает неактивный пепсиноген в активный пепсин), денатурирует белки, размягчает волокнистую пищу и уничтожает болезнетворные микроорганизмы. Желудочный сок выделяется рефлекторно, 2-3 л в сутки.

❖ Ферменты желудочного сока:
■ пепсин расщепляет сложные белки на более простые молекулы — полипептиды;
■ желатиназа расщепляет белок соединительной ткани — желатин;
■ липаза расщепляет эмульгированные жиры молока до глицерина и жирных кислот;
■ химозин створаживает казеин молока.

В желудок вместе с пищевым комком также попадают ферменты слюны, где они продолжают действовать в течение некоторого времени. Так, амилазы расщепляют углеводы до тех пор, пока пищевой комок не пропитается желудочным соком и не произойдет нейтрализация этих ферментов.

Переработанный в желудке химус порциями поступает в двенадцатиперстную кишку — начальный отдел тонкого кишечника. Выход химуса из желудка контролируется специальной кольцевой мышцей — привратником.