Строение и функции пищеварительной системы человека. 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 м 2 . 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. 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.

Каждый орган пищеварительной системы выполняет свою функцию, от их слаженной работы зависит насыщение организма необходимыми для нормальной жизнедеятельности веществами и благополучный вывод непереваренных остатков. Все отделы ЖКТ имеют сложное строение, нагрузка на них очень велика, и задача каждого человека – не перегружать этот единый механизм.

Основная функция пищеварительной системы - это превращение пищи в такие молекулы, которые могут всасываться в кровь и переноситься в другие органы. Желудочно-кишечный тракт - это своеобразная химическая лаборатория, где протекают тысячи различных химических реакций, цель которых - снабдить питательными веществами все клетки организма.

О строении, значении и функциях пищеварительной системы и пойдет речь в этой статье.

Главные функции пищеварительной системы

Этапы усвоения пищевых веществ начинаются в ротовой полости с измельчения пищи и выработки пищеварительных соков. Содержащиеся в пищеварительном соке ферменты способствуют расщеплению белков, жиров, углеводов на очень мелкие фрагменты, способные вместе с водой, витаминами и минеральными веществами всасываться в кровь.

Желудочно-кишечный тракт представляет собой сплошную трубку длиной несколько метров, соединяющую ротовое отверстие с анальным. В строение системы, отвечающие за пищеварительные функции, входит ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник. В желудочно-кишечный тракт поступают продукты секреции нескольких органов, в том числе слюнных и поджелудочной желез и печени. Одни отделы желудочно-кишечного тракта (ротовая полость и пищевод) служат в основном для транспортировки пищи. Главные функции других отделов пищеварительной системы (желудка и толстого кишечника) заключаются в хранении пищи. В третьем отделе (тонком кишечнике) пища переваривается. При помощи четвертого (толстого кишечника) – выводится.

Нарушение основных функций пищеварительной системы человека может приводить к различным заболеваниям и клиническим проявлениям: расстройствам пищеварения или всасывания (понос, запор, рвота, недержание кала, метеоризм) и таким явлениям, как изжога, ощущение тяжести и переполнения, колики и тошнота.

Функции ротовой полости, глотки и пищевода

Ротовая полость, глотка и пищевод образуют комплекс, цель которого - предварительная обработка пищи перед прохождением далее по желудочно-кишечному тракту. Основные функции этих органов пищеварительной системы человека – измельчение, смачивание слюной и транспортировка в желудок.

Жевание - процесс измельчения пищи на мелкие кусочки - не является обязательным, но существенно облегчает в дальнейшем процессы переваривания. Очень важную роль играет наличие зубов. Так, отсутствие трех коренных зубов увеличивает процедуру измельчения пищи в 5-6 раз. При соприкосновении частиц пищи с нёбом и зубами возникает рефлекторное жевательное движение, при котором пища перемещается из одной стороны в другую, а также вперед-назад. Один такой цикл длится 0,6-0,8 секунды. Прилагаемое при этом усилие максимально в области коренных зубов, минимально - в области резцов, чем ближе к центру ротовой полости, тем усилие снижается все больше и больше.

При помощи языка пищевой комок удерживается между челюстями в пределах жевательной поверхности зубов. Твердая пища измельчается до частиц диаметром в несколько миллиметров. Говоря о строении и функциях пищеварительной системы человека, стоит отметить, что пища находится в ротовой полости 16-18 секунд. Благодаря слюноотделению она приобретает кашицеобразную консистенцию, необходимую для проглатывания.

Слюна образуется в ротовой полости со скоростью около 1 литра в сутки (около 0,5 мл в минуту). Слюна очищает полость рта и обладает бактерицидным действием, благодаря присутствию в ней лизоцима и ионов тиоцианата.

За функцию смачивания слюной в пищеварительной системе отвечают парные слюнные железы: околоушные, подчелюстные и подъязычные, а также многочисленные мелкие слюнные железы, находящиеся в слизистой щек и языка. При обезвоживании, испуге или стрессе количество слюны уменьшается, а во время сна или лекарственного наркоза слюноотделение почти полностью прекращается. Секрет слюнных желез состоит из 99% воды и минеральных солей, самыми важными из которых являются натрий, калий, хлориды и карбонаты. В состав слюны входят амилаза, гликопротеины, лизоцим. Амилаза - это фермент, который расщепляет углеводы (крахмал) на мальтозу и мальтотриозу. Секрет различных слюнных желез неодинаков и меняется в зависимости от характера раздражителя.

Ниже описано, какие функции выполняют такие органы пищеварительной системы, как пищевод и желудок.

Функции пищеварительной системы в отделах пищевода и желудка

Сформированный пищевой комок проглатывается путем проталкивания через ротовую полость, глотку и пищевод. Когда происходит перемещение пищевого комка из ротовой полости в глотку, то дыхание на короткий момент рефлекторно прерывается. Гортань поднимается и перекрывает вход в дыхательные пути. При нарушении этого механизма пища идет «не в то горло». Пройдя через глотку, пища попадает в пищевод.

Пищевод - это полая мускулистая трубка длиной 25-35 см. В пищеводе принято различать несколько отделов: верхний сфинктер, тело пищевода (с анатомическими сужениями и расширениями) и нижний сфинктер. Основная функция этого органа пищеварительной системы – проведение пищи в желудок. Так, при нахождении человека в вертикальном положении вода доходит до желудка через 1-2 секунду, слизистая масса - за 5 секунд, а твердые частицы - за 9-10 секунд.

Пища попадает в желудок. Этот орган в составе пищеварительной системы человека выполняет несколько функций. В нем скапливается проглоченная пища и вырабатывается желудочный сок, под действием которого содержимое желудка претерпевает химические изменения. В результате всех этих воздействий пища превращается в химус (кашицу), который поступает в двенадцатиперстную кишку для дальнейшего переваривания и всасывания в кровь.

Говоря об особенностях строения этого органа пищеварительной системы и его функциях, состоит отметить, что желудок состоит из трех основных отделов. Это кардиальный отдел, который располагается около пищевода и представляет собой узкое, шириной 2-4 см кольцо; дно и тело желудка; пилорический отдел, который располагается ближе к двенадцатиперстной кишке и составляет примерно около 20% желудка. В желудке располагаются продольные складки. Жидкость очень быстро попадает в двенадцатиперстную кишку, а твердые компоненты пищи не покинут желудок до тех пор, пока не измельчатся до размера 2-3 мм. Клетки желудочных желез вырабатывают около 3 л желудочного сока в сутки. В состав желудочного сока входят соляная кислота, пепсиноген, слизь. Слизь покрывает всю внутреннюю поверхность желудка, образуя слой толщиной около 0,6 мм, который обволакивает слизистую и защищает её от механического и химического повреждения. Пепсиноген под действием различных ферментов превращается пепсин, оптимальное действие которого находится в диапазоне pH - 1,8-3,5. Затем химус проходит дальше в двенадцатиперстную кишку. В тонкой кишке пища подвергается интенсивному перевариванию, и главную роль в этом играет секреция поджелудочной железы, печени, желчного пузыря и самого тонкого кишечника.

Следующий раздел стати посвящен тому, какие функции в составе пищеварительной системы человека выполняет поджелудочная железа.

Функции поджелудочной железы в организме человека

Поджелудочная железа - это орган, имеющий массу около 110 г, способный выделять в сутки около 1,5 л секрета. Главный проток поджелудочной железы открывается в двенадцатиперстную кишку. Наиболее важные компоненты сока поджелудочной железы - это бикарбонаты (которые ощелачивают пищу) и ферменты, способствующие перевариванию пищи. Все ферменты, выделяемые поджелудочной железой, можно подразделить на несколько групп, основные из которых: протеолитические (т. е. расщипляющие белки) - трипсин, хемотрипсин, эластаза, карбоксипептидазы и др., амилолитические (расщепляют гликозидные связи в глюкозе) - α-амилаза, липолитические (липаза, фосфолипаза) и др. Кроме поджелудочной железы огромную роль в организме играет самый крупный орган организма человека - печень.

Каковы основные функции этого органа пищеварительной системы? Поджелудочная железа участвует в обмене белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов, а также в обезвреживании многих токсических веществ, как образующихся в организме, так и поступающих из внешней среды (в том числе и с пищей).

Ещё одна функция этого органа пищеварительной системы в организме - выделительная, которая заключается в образовании желчи. Желчь состоит из воды, желчных кислот, билирубина, минеральных солей, слизи и липидов холестерола и лецитина. С желчью выделяются основные конечные продукты обмена веществ, такие, например, как токсины, лекарственные вещества, билирубин. Желчь необходима для эмульгирования и всасывания жиров. В сутки в среднем выделяется около 600 мл желчи. Все секреты поджелудочной железы и печени поступают в тонкий кишечник.

В заключительном разделе статьи вы узнаете, какие функции в пищеварительной системе человека выполняет тонкий и толстый кишечник.

Пищеварительная система: функции, которые в организме человека выполняет кишечник

Тонкий кишечник, входящий в пищеварительную систему, в организме человека выполняет следующие функции:

перемешивание пищи с секретами поджелудочной железы, печени и слизистой кишечника;
переваривание пищи;
всасывание переваренного материала;
дальнейшее продвижение оставшегося материала по желудочно-кишечному тракту;
секреция гормонов и иммунологическая защита.

Анатомически тонкий кишечник включает три отдела - двенадцатиперстную кишку (длиной 20-30 см), тощую кишку (начинающуюся от связки Трейтца и имеющую в длину 1,5-2,5 метра) и подвздошную кишку (длиной 2-3 метра), в которую тощая кишка переходит без четкой границы. Общая длина тонкого кишечника составляет в состоянии тонического напряжения около 4 метров.

В результате особого строения и структуры слизистой оболочки тонкого кишечника - складки Керклинга, ворсинки, микроворсинки - увеличивается площадь поверхности всасывания более чем в 600 раз. В сутки выделяется около 2,5 литра кишечного сока, где находится свыше 20 ферментов.

В толстом кишечнике химус концентрируется за счет обратного всасывания воды и подвергается дальнейшему расщеплению под действием бактерий. Непереваренные остатки пищи в виде каловых масс продвигаются к прямой кишке.

Толстый кишечник человека имеет в длину 1,2- 1,5 м. Разные отделы толстого кишечника выполняют специальные функции. В слепой кишке, где пищевая масса имеет жидкую консистенцию, преобладает бактериальное расщепление и всасывание воды. Похожие процессы продолжаются в восходящей, поперечной и нисходящей кишках. Продвигаясь по ним, содержимое кишечника приобретает все более плотную консистенцию. А каковы функции сигмовидной и прямой кишки в пищеварительной системе человека? Эти органы служат главным образом резервуарами. Толстый кишечник ограничен илеоцекальной заслонкой и анальным сфинктером. Поступление каловых масс в прямую кишку вызывает рефлекторный акт дефекации. Нормальная частота актов дефекации колеблется от 3 раз в сутки до 3 раз в неделю. Частота актов дефекации сильно зависит от состояния толстого кишечника, в первую очередь от моторики и содержания воды в каловых массах. Позыв к дефекации возникает тогда, когда в прямой кишке повышается давление до 40-50 мм рт. ст.

Статья прочитана 2 249 раз(a).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Регуляция сокоотделения происходит также гуморальным путем.

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

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

Основными пищеварительными железами являются печень и поджелудочная железа.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Все процессы жизнедеятельности человека происходят в результате поступления в организм питательных веществ, витаминов и микроэлементов. «Доставку» этих компонентов обеспечивает процесс пищеварения, происходящий в органах пищеварительной системы человека. Только слаженная работа всех этих органов способна обеспечить нормальное функционирование всего организма человека. Поэтому очень важно следить за состоянием отдельных органов и при необходимости оказывать своевременную помощь.

Все органы пищеварительной системы человека принято разделять на следующие отделы:

ротовая полость;
глотка и пищевод;
желудок;
двенадцатиперстная кишка;
тонкий кишечник;
толстый кишечник;
пищеварительные железы.

Остановимся на каждом отделе пищеварительной системы человека поподробнее:

1. Ротовая полость – начальный этап процесса пищеварения. Через ротовую полость пища попадает в организм человека. Во рту происходит первичная обработка пищи: с помощью зубов пища размельчается, с помощью языка происходит оценка вкусовых, температурных и других качеств еды. Слюнные железы выделяют слюну в ротовую полость для смачивания еды и первичного расщепления компонентов.

2. Глотка и пищевод – глотка представляет собой воронковидную полость, которая снабжена мышечными волокнами. При помощи глотки происходит проглатывание пищи. После проглатывания по пищеводу пища двигается в желудок, где происходит следующий этап пищеварения.

3. Желудок – полый мышечный орган, объем которого может достигать до 2 литров. В желудке пища смешивается и расщепляется. Внутренняя полость желудка покрыта огромных количеством желез, которые вырабатывают желудочный сок и соляную кислоту. Эти жидкости приводят к расщеплению пищи и дальнейшему ее продвижению в следующий отдел пищеварительной системы человека.

4. Двенадцатиперстная кишка – начальный отдел кишечника. В нем пища подвергается воздействию желчи, поджелудочного сока и соков желез самой двенадцатиперстной кишки.

5. Тонкий кишечник – самый длинный отдел пищеварительной системы. Здесь происходит окончательное расщепление веществ и процесс всасывания витаминов, микроэлементов и питательных веществ в кровь.

6. Толстый кишечник – завершающий этап процесса пищеварения. В толстый кишечник поступают все непереваренные остатки пищи. В толстом кишечнике есть слепая кишка, которая заканчивается аппендиксом. Большое количество различных бактерий толстого кишечника приводят к окончательному расщеплению веществ и процессам брожения. Посредством движения толстого кишечника непереваренные остатки пищи удаляются из организма через клоаку.

7. Пищеварительные железы – печень, поджелудочная железа, слюнные железы, микроскопические железы. Печень вырабатывает очень важный компонент для пищеварения – желчь. Поджелудочная железа вырабатывает ферменты, расщепляющие белки, жиры, углеводы. Также поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин. Слюнные железы находятся в ротовой полости и способствуют смягчению пищи и ее первичному расщеплению.

Слаженная и четкая работа органов пищеварительной системы человека приводит к нормальному функционированию всего организма в целом. Очень часто происходят нарушения в работе желудочно-кишечного тракта. В результате возникают различные заболевания – рефлюкс эзофагит , гастрит, дуоденит, эрозивный бульбит , язвенная болезнь желудка или двенадцатиперстной кишки,

Основными функциями системы пищеварения являются:

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

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

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

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

Защитные системы пищеварительного тракта

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

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

Виды неспецифической защиты:

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

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

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

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

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

Рис.3 Поперечный срез кишечной ворсинки .

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

Общие принципы регуляции пищеварительных функций

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

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

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

Рисунок 4. Метасимпатическая система тонкого кишечника

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

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

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

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