Если кратко охарактеризовать процесс пищеварения, то это будет передвижение съеденной пищи по органам пищеварения, при котором происходит расщепление пищи на более простые элементы. Мелкие вещества способны всасываться и усваиваться организмом, а потом переходят в кровь и питают все органы и ткани, давая им возможность нормально работать.
Пищеварение – это процесс механического дробления и химическое, в основном ферментативное, расщепление пищи на вещества, лишенные видовой специфичности и пригодные к всасыванию и участию в метаболизме человеческого организма. Пища, поступая в организм, перерабатывается ферментами, вырабатывающимися специальными клетками. Сложные структуры еды, такие как белки, жиры и углеводы, расщепляются с присоединением к ним молекулы воды. Белки распадаются в процессе пищеварения до аминокислот, жиры на глицерин и жирные кислоты, а углеводы – до простых сахаров. Данные вещества хорошо всасываются, а потом в тканях и органах снова синтезируются в сложные соединения.
Длина человеческого пищеварительного пути – 9 метров. Процесс полной переработки пищи длится от 24 до 72 часов и у всех людей бывает по-разному. Система пищеварения включает такие органы: полость рта, глотка, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник и прямая кишка.
Сам процесс пищеварения разделен на этапы пищеварения у человека, и они состоят из головной, желудочной и кишечной фазы.
Головная фаза пищеварения
Это этап, где начинается процесс переработки. Человек видит еду и чувствует запах, у него активизируется кора головного мозга, сигналы вкуса и запаха начинают поступать в гипоталамус и продолговатый мозг, участвующие в процессе пищеварения.
В желудке выделяется много сока, готового принять пищу, вырабатываются ферменты и активно выделяется слюна. Затем еда поступает в ротовую полость, где происходит ее механическое измельчение, посредством пережевывания зубами. При этом проходит смешивание еды со слюной, начинается взаимодействие с ферментами и микроорганизмами.
Определенный объем еды в процессе пищеварения расщепляется уже слюной, от чего ощущается вкус пищи. Пищеварение в полости рта производит расщепление крахмала до простых сахаров ферментом амилаза, имеющимся в слюне. Белки и жиры во рту не распадаются. Длится весь процесс во рту не более 15-20 секунд.
Фаза переработки еды в желудке организма
Далее фаза процесса пищеварения продолжается в желудке. Это самая широкая часть органов пищеварения, способен растягиваться и вмещает в себя довольно много пищи. Желудок имеет свойство ритмично сокращаться, при этом наблюдается смешивание поступившей еды с желудочным соком. Он имеет в составе соляную кислоту, поэтому у него кислая среда, нужная для расщепления пищи.
Еда в желудке перерабатывается в процессе пищеварения 3-5 часов, всячески подвергаясь перевариванию, механическим и химическим способом. Помимо соляной кислоты, воздействие производится и пепсином. Поэтому начинается расщепление белков на более мелкие фрагменты: низкомолекулярные пептиды и аминокислоты. А вот расщепление углеводов в желудке в процессе пищеварения прекращается, потому что амилаза прекращает свое действие под напором кислой среды. Как происходит пищеварение в желудке? Желудочный сок имеет в составе липазу, дробящую жиры. Огромное значение имеет соляная кислота, под ее воздействием активизируются ферменты, происходит денатурация и набухание белков, срабатывает бактерицидное свойство сока желудка.
Обратите внимание: Углеводная пища в процессе пищеварения задерживается в данном органе 2 часа, затем она перемещается в тонкий кишечник. А вот белковая и жирная пища перерабатывается в нем 8-10 часов.
Затем еда, частично переработанная процессом пищеварения и имеющая жидкую или полужидкую структуру, смешанная с желудочным соком, порционно падает в тонкий кишечник. Желудок сокращается в процессе пищеварения через равные промежутки времени, и пища выдавливается в кишечник.
Пищеварительная фаза в тонком кишечнике организма человека
Логическая схема переработки еды в тонком кишечнике, считается наиболее важной во всем процессе, потому что именно там больше всего усваиваются питательные вещества. В данном органе действует кишечный сок, имеющий щелочную среду, и состоит из желчи, поступившей в отдел, сока поджелудочной железы и жидкости из стенок кишечника. Переваривание на данном этапе не у всех длится короткое время. Это происходит вследствие нехватки фермента лактазы, перерабатывающего молочный сахар, поэтому молоко плохо усваивается. Особенно у людей в возрасте после 40 лет. В кишечном отделе для переработки пищи участвуют более 20 различных ферментов.
Тонкий кишечник состоит из трех частей, переходящих друг в друга и, зависящих от работы соседа:
- двенадцатиперстная кишка;
- тощая;
- подвздошная кишки.
Именно в двенадцатиперстную кишку вливается желчь в процессе пищеварения из печени и поджелудочный сок, именно их воздействие приводит к перевариванию пищи. Поджелудочный сок имеет ферменты, растворяющие жиры. Здесь распадаются углеводы до простых сахаров и белки. В данном органе бывает наибольшее усвоение еды, витамины и питательные вещества всасываются стенками кишечника.
Полностью перевариваются все углеводы, жиры и части белков в тощей и подвздошной отделах кишки под действием ферментов, вырабатывающихся на месте. Слизистая кишечника усыпана ворсинками – энтероцитами. Именно они всасывают продукты переработки белков и углеводов, которые поступают в кровь, а жировые элементы – в лимфу. Вследствие большой площади стенок кишечника и многочисленных ворсинок, поверхность всасывания составляет приблизительно 500 квадратных метров.
Далее пища поступает в толстую кишку, в которой происходит формирование кала, а слизистая органа всасывает воду и другие полезные микроэлементы. Заканчивается толстая кишка прямым отделом, сопряженным с анусом.
Роль печени в переработке пищи в организме
Печень вырабатывает желчь в процессе пищеварения от 500 до 1500 мл в сутки. Желчь выбрасывается в тонкий кишечник и выполняет там большую работу: помогает эмульгированию жиров, всасыванию триглицеридов, стимулирует деятельность липазы, улучшает перистальтику, инактивирует пепсин в двенадцатиперстной кишке, обеззараживает, улучшает гидролиз и всасывание белков и углеводов.
Это интересно: Желчь не имеет в составе ферментов, но требуется для дробления жиров и жирорастворимых витаминов. Если она вырабатывается в небольшом объеме, то нарушается переработка и всасывание жиров, и они выходят из организма естественным путем.
Как проходит пищеварение без желчного пузыря и желчи
Последнее время часто производятся хирургические удаления желчного пузыря – органа в виде мешочка для накопления и сохранения желчи. Печень производить желчь непрерывно, а требуется она только на момент переработки пищи. Когда еда перерабатывается, двенадцатиперстная кишка становится пустой, и потребность в желчи исчезает.
Что же происходит, когда желчь отсутствует и, что такое пищеварение без одного из главных органов? Если он удален до того, как начались изменения у взаимозависимых с ним органов, его отсутствие переносится нормально. Желчь, непрерывно вырабатываемая печенью, накапливается в ее протоках в процессе пищеварения, а потом направляется прямо в двенадцатиперстную кишку.
Важно! Выбрасывается желчь туда, независимо от наличия в ней пищи, поэтому, сразу после операции есть нужно часто, но по немного. Это требуется для того, что на переработку большого объема еды желчи будет недостаточно. Иногда организму нужно время, чтобы научиться жить без желчного пузыря и вырабатываемой желчи, чтобы он нашел место, где накапливать данную жидкость.
Переваривание еды в толстом кишечнике организма
Остатки не переработанной еды затем идут в толстый кишечник, где и перевариваются не менее 10-15 часов. Толстая кишка имеет размеры 1,5 метра и содержит три отдела: слепая кишка, поперечно-ободочная и прямая. В данном органе идут следующие процессы: всасывание воды и микробная метаболизация питательных элементов. Большое значение в переработке пищи в толстой кишке имеет балласт. К нему относятся не перерабатываемые биохимические вещества: клетчатка, смолы, воск, гемицеллюлоза, лигнин, камеди. Та часть пищевых волокон, которая не расщепляется в желудке и тонком кишечнике, перерабатывается в толстой кишке микроорганизмами. Структурно-химический состав еды влияет на длительность всасывания веществ в тонкой кишке и его передвижению по ЖКТ.
В толстой кишке в процессе пищеварения образуются каловые массы, в которые входят не переработанные остатки еды, слизь, отмершие клетки слизистой кишечника, микробы, постоянно размножающиеся в кишке и вызывающие брожение и вздутие живота.
Расщепление и всасывание питательных веществ в организме
Цикл переработки пищи и всасывания необходимых элементов у здорового человека длится от 24 до 36 часов. На всем его протяжении происходят механические и химические воздействия на пищу, чтобы расщепить ее до простых веществ, способных всасываться в кровь. Оно происходит на всем протяжении ЖКТ в процессе пищеварения, слизистая которого усыпана мелкими ворсинками.
Это интересно: Для нормального всасывания жирорастворимой пищи требуется желчь и жиры в кишечнике. Чтобы всасывались водорастворимые вещества, такие как аминокислоты, моносахариды, применяются кровеносные капилляры.
Вспомните свои ощущения после плотного обеда: совсем нет сил и хочется скорее прилечь. Но куда уходит энергия? Ведь всё, что вы делали, это сидели и ели… Причина - в работе пищеварительного тракта. После каждого приёма пищи дел у него хоть отбавляй, но мы условно выделили три этапа.
Этап 1
Вам хорошо известно, что рот - это место, куда вы кладёте пищу, когда едите. Но вас наверняка удивит, что он важная составляющая пищеварительной системы, а пережёвывание является началом процесса пищеварения. Здесь основная задача - размельчить пищу. Зачем? Всё просто: нутриенты, содержащиеся в продуктах, сперва нужно высвободить - только так они смогут усвоиться (ведь мы для того и едим, чтобы восполнить запас питательных веществ для нормальной работы организма). Когда вы жуёте, то задействуете не только челюсть и зубы. Вкусовые рецепторы определяют состав пищи, «распознавая» белки, жиры, углеводы, и организм вырабатывает нужные ферменты, чтобы расщепить эти вещества. Не «бездействует» и слюна: она содержит амилазу - фермент, запускающий расщепление сложных углеводов сразу после того, как они попали к вам в рот. Вспомните, что вы чувствуете при виде и/или запахе аппетитного пирога. Начинают течь слюнки? Дело в том, что органы чувств (глаза, нос), «заметив» вкусненькое, отправляют в мозг соответствующий сигнал - в результате во рту вырабатывается слюна. Другой фермент слюнной жидкости - липаза - помогает в расщеплении жиров, хотя сам процесс происходит в желудке. Когда еда пережёвана, вы готовы глотать. Язык проталкивает пищу в глотку и далее она попадает в пищевод, а слюна способствует тому, чтобы всё прошло гладко.
Этап 2
После того как пища попала в желудочную полость, за дело берутся клетки . Они вырабатывают пищеварительный (желудочный) сок. Защита от микробов и болезнетворных бактерий, разложение сложных элементов на простые, поддержание необходимого уровня кислотности - лишь малая часть его заслуг. Так, пепсин - один из ферментов желудочного сока - запускает расщепление белков. Вы наверняка зададитесь вопросом: «если пепсин расщепляет белок, например мясо, почему же он не «расщепит» саму оболочку желудка?». Секрет в том, что во время выделения этот фермент неактивен (и даже имеет другое название - пепсиноген ), а следовательно, не может повредить клетки, которые его производят. Активным он становится только при попадании в полость желудка, защищённую слоем слизи. А в составе слизистой жидкости - преимущественно жиры, которые пепсин расщепить неспособен.
Этап 3
Итак, пища переварена желудком и его ферменты приступили к расщеплению белков. Пищевая кашица перемещается в верхний отдел кишечника через пилорический клапан . Этим термином называют специальную круговую мышцу. Она выполняет функцию дверцы: клапан открывается и закрывается (спасибо мышечным сокращениям!), позволяя содержимому желудка маленькими порциями поступать в тонкий кишечник. Кстати, последний несмотря на свою «худобу» достигает трёх метров в длину! В тонком кишечнике пища смешивается с панкреатическим соком и желчью. Сок вырабатывается печенью и поджелудочной железой и служит верным средством в расщеплении жиров и углеводов. Эффективность процесса повышает уровень желчи, которую производит желчный пузырь. Жиры и углеводы разложены, осталось до конца расщепить белки. Специально для этого в панкреатическом соке и слизистой кишечника имеется ещё несколько важных ферментов - трипсин, химотрипсин, аминопептидазы . Они расщепляют пептиды (короткие цепи аминокислот) до усвояемых соединений, но завершается процесс лишь в толстом кишечнике. Когда простейшие формы - аминокислоты (из белков), глюкоза (из углеводов), жирные кислоты и глицерин (из жиров) - получены, организм готов их усвоить.
Лусинэ Ванян
гастроэнтеролог сети медицинских клиник «Семейная»- Время переваривания пищи зависит от нескольких факторов: вашего пола, возраста, а также индивидуальных особенностей пищеварительного тракта. После того как вы подкрепились, еда проходит через желудок и тонкий кишечник за 6-8 часов. Затем она попадает в толстый кишечник для дальнейшего переваривания, извлечения воды и синтеза витаминов (в частности группы В и K). Наконец, происходит формирование и выведение остатков непереваренной пищи (фекалий) через прямую кишку. Нельзя забывать, что пищеварительная система - это прежде всего система, где каждое последующее звено напрямую зависит от предыдущего. Вот почему для её нормальной работы так важно, чтобы все этапы проходили без сбоев.
В среднем общее время пищеварения - с момента поглощения порции пищи до выхода стула - составляет 53 часа. При этом прохождение пищевой массы через толстый кишечник у мужчин занимает 34 часа, а у женщин - 47 часов. Что касается детей, то у них процесс переваривания пищи идёт значительно быстрее - его общее время сводится к 33 часам. Проблемы с пищеварением и, как следствие, развитие заболеваний желудочно-кишечного тракта обычно возникают у тех, кто неправильно питается (например, потребляет высокобелковую пищу с недостаточным количеством клетчатки), имеет дефицит физической активности и часто испытывает стресс.
В жизни любого живого существа гигантскую роль играет процесс пищеварения. И это совершенно неудивительно, так как любое животное или человек получает все необходимое для своего роста и развития именно из пищи. После прохождения механической и химической обработки она становится ценнейшим источником белком, жиров, углеводов и минеральных веществ. За все это отвечают органы пищеварения, строение и значение которых нами сегодня будет относительно подробно расписано.
Ротовая полость
Основа ротовой полости представлена не только костями черепа, но и мышцами. Ограничена она небом, щеками и губами. Красный цвет последних обусловлен густой сетью кровеносных сосудов, которые располагаются прямо под их тонкой и нежной кожей. В ротовой полости располагаются многочисленные протоки слюнных желез.
Слюна - один из важнейших составляющих нормального пищеварения. Она не только смачивает пищу для ее более легкого прохождения по пищеводу, но и нейтрализует некоторую часть микрофлоры, которая неизбежно попадает внутрь человеческого или животного организма из внешней среды. Какие еще имеются органы пищеварения человека?
Язык
Это подвижный мышечный орган, богато иннервированный, с густой сетью кровеносных сосудов. Он ответственен не только за механическое перемещение и перемешивание пищевой массы во время жевания, но и за оценку ее вкусовых качеств (за счет вкусовых рецепторов) и температуры. Именно язык сигнализирует, что еда излишне горячая или холодная, а потому может представлять опасность для организма.
Зубы
Являются производными кожи, обеспечивают захват и измельчение пищи, способствуют разборчивости и благозвучию речи человека. Различают резцы, клыки, малые и большие коренные зубы. Каждый зуб располагается в отдельной ячейке, альвеоле. Крепится он в ней при помощи небольшой прослойки соединительной ткани.
Глотка
Является сугубо мышечным органом с фиброзной основной. Именно в глотке органы пищеварения пересекаются с дыхательной системой. У среднестатистического взрослого человека длина данного органа составляет порядка 12 - 15 см. Принято считать, что глотка делится на три отдела: носоглотку, ротоглотку и гортанную часть.
О важности начального отдела пищеварительной системы
Многие отчего-то совершенно забывают о том, что начальные отделы пищеварительного тракта имеют чрезвычайно важное значение для всех этапов пищеварения, которое протекает в организме человека и животного. Так, уже первичное размельчение пищи не только облегчает ее последующие глотание, но и в значительной степени увеличивает степень ее общего усвоения.
Помимо этого, слюна (как мы уже говорили выше) обладает некоторым бактерицидным действием, в ней содержатся ферменты, которые расщепляют крахмал (амилаза). В начальных же отделах пищеварительного тракта имеется огромное количество лимфоидной ткани (миндалины), которая отвечает за задержание и уничтожение большей части патогенных агентов, которые могут попасть в организм человека или животного.
Вообще, само строение органов пищеварения предполагает наличие очень большого количества лимфоидной ткани. Как можно понять, это далеко не случайно: так организм защищается от огромного объема патогенных и условно патогенных микроорганизмов, которые попадают в него с пищей.
Пищевод
Как и глотка, это мышечный орган с хорошо развитой фиброзной основой. У взрослого человека данный орган имеет длину приблизительно 25 сантиметров. Анатомы говорят, что он подразделяется сразу на три части: шейную, грудную и брюшную. Имеет три отлично видимых сужения, которые проявляются сразу же после рождения. Так, особенно явный участок имеется в месте прохождения диафрагмы.
Именно в этом месте у маленьких детей застревают проглоченные ими инородные предметы, так что строение органов пищеварения не всегда является рациональным.
Внутренняя часть органа представлена хорошо развитой слизистой оболочкой. Так как иннервируется пищевод вегетативным отделом нервной системы, интенсивность работы слизистых желез не всегда сообразна ситуации: пища зачастую застревает именно в пищеводе, так как он обладает слабой способностью к перистальтике, да и количество смазывающего агента невелико.
Каковы же строение и функции органов пищеварения, которые непосредственно участвуют в переработке и усвоении питательных веществ пищи?
Желудок
Желудком называется наиболее расширенная часть пищеварительной трубки, которая закладывается на самых ранних стадиях развития эмбриона. У человека и многих всеядных животных вместимость этого органа варьирует в пределах трех литров. К слову сказать, форма желудка чрезвычайно изменчива и во многом зависит именно от его вместимости. Чаще всего встречается крючкообразная или рогообразная его форма.
Желудок отвечает за переваривание белков и жиров (в очень небольшой степени). По прошествии приблизительно 12 часов полупереваренная пищевая кашица отправляется в тонкий отдел кишечника благодаря сокращениям мышечной стенки. Какие же имеются отделы желудка? Все просто, так как их немного. Давайте их перечислим:
- Фундальный (дно).
- Кардиальный.
- Тело.
- Пилорус, место перехода в двенадцатиперстную кишку.
Вот какие есть отделы желудка.
Основные сведения о слизистой оболочке
В отличие от всех вышеописанных органов, в этом случае строение слизистой оболочки, которая выстилает внутреннюю часть желудка, весьма сложно. Связано это с дифференциаций выполняемых клетками функций: какая-то их часть выделяет защитную слизь, а какие-то заняты выработкой непосредственно пищеварительного секрета.
Так, соляную кислоту выделяют париетальные клетки. Они крупнее всех. Чуть мельче - главные клетки, которые ответственны за выработку пепсиногена (предшественника пепсина). Все эти клетки отличаются наличием канальца, через который продуцируемый ими секрет попадает в полость органа.
Следует помнить, что соляная кислота - мощный антимикробный агент. Кроме того, она является довольно сильным окислителем (пусть даже ее концентрация в желудочном соке слаба). От разрушительного действия кислоты стенки желудка защищены при помощи толстого слоя слизи (о котором мы уже писали). Если этот слой поврежден, начинается воспаление, чреватое образованием язвы и даже перфорацией стенки органа.
Клетки слизистой желудка полностью регенерируют раз в три дня (а у подростков еще чаще). Вообще, органы пищеварения у детей отличаются редкой способностью к самовосстановлению, но в зрелом возрасте эта функция практически полностью угасает.
Мышечная оболочка данного органа состоит из трех слоев. Имеется особый, косой слой поперечно-полосатых мышечных волокон, который во всем пищеварительном тракте встречается только в желудке и нигде более. Перистальтические сокращения, о которых мы уже писали выше, начинаются в области тела желудка, постепенно распространяясь к его пилорическому отделу (месту перехода в тонкий отдел кишечника).
При этом полупереваренная, однородная пищевая масса перетекает в двенадцатиперстную кишку, а более крупные кусочки снова переходят в желудок человека, строение которого мы только что описали.
Тонкий отдел кишечника
В этом отделе начинается более глубокий ферментативный распад с образованием растворимых соединений, которые уже могут попадать в воротную вену. После очистки в печени готовые питательные вещества разносятся по всем органам и тканям. Кроме того, важна и перистальтическая роль тонкого отдела кишечника, так как в нем пища активно перемешивается и перемещается по направлению к толстому отделу.
Наконец, здесь же образуются некоторые гормоны. Наиболее важными из них являются следующие соединения:
- Серотонин.
- Гистамин.
- Гастрин.
- Холецистокинин.
- Секретин.
У человека длина тонкого отдела кишечника может достигать порядка пяти метров. Состоит он из трех участков: двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишки. Первая наиболее короткая, ее длина не превышает 25 - 30см. Не менее 2/5 длины приходится на тощую кишку, а оставшуюся часть занимает подвздошный отдел.
Двенадцатиперстная кишка
Двенадцатиперстная кишкаимеет форму подковы. Именно в изгибе этого отдела кишечника располагается головка поджелудочной железы, важнейшего ферментативного органа. Ее выводной проток вместе с аналогичным протоком желчного пузыря открывается внутри органа на специальном бугорке, который анатомы называют большим сосочком.
У многих людей на расстоянии приблизительно двух сантиметров от него расположен еще и малый сосочек, на верхушке которого открывается добавочный проток поджелудочной железы. При помощи брыжеечных связок двенадцатиперстная кишка соединяется с печенью, почками, а также некоторыми отделами толстого кишечника.
Тощая и подвздошная кишка
Тощая и подвздошная кишкисо всех сторон плотно укрыты серозной оболочкой (брюшной). Эти участки собраны в сложные петли, которые, благодаря постоянным перистальтическим сокращениям, постоянно меняют свое положение. Этим обеспечивается качественное перемешивание химуса (полупереваренной пищевой массы) и его продвижение в толстый отдел кишечника.
Между этими двумя кишками не существует никакой четко выраженной анатомической границы. Различие проводится только при цитологическом исследовании, так как характеристики эпителия, который выстилает внутреннюю поверхность органа, на этих двух участках различны.
Кровоснабжение осуществляется благодаря брыжеечной и печеночной артериям. Иннервация - блуждающий нерв и вегетативная нервная система (ВНС). В этом система пищеварения человека ничем не отличается от аналогичных органов животных.
Строение стенки тонкого кишечника
На этом вопросе следует остановиться более подробно, так как здесь имеется немало интересных и важных нюансов. Нужно сразу заметить, что анатомия органов пищеварения (точнее, слизистой оболочки тонкого отдела кишечника) в этом случае практически одинакова на всем его протяжении. Различают более 600 круговых складок, а также крипты и многочисленные ворсинки.
Складки чаще всего охватывают внутренний диаметр кишки приблизительно на 2\3, хотя бывает, что они проходят по всей поверхности. В отличие от желудка, при наполнении кишечника пищевой массой они не разглаживаются. Чем ближе к толстому отделу кишечника, тем меньше сами складки и тем больше расстояние между ними. Следует помнить, что образованы они не только слизистой оболочкой, но и мышечным слоем (именно поэтому складки и не разглаживаются).
Характеристика ворсинок
Но складки - лишь малая часть «рельефа» кишечника. Большую его часть составляют ворсинки, которые густо располагаются по всей площади внутреннего объема кишки. У одного человека их количество переваливает за 4 миллиона штук. На вид (под мощным микроскопом, конечно же) они похожи на небольшие пальцевидные выросты, толщина которых достигает порядка 0,1мм, а высота - от 0,2 мм до 1,5 мм. Каковы же функции органов пищеварения, если говорить о ворсинках?
Исполняют они важнейшую всасывательную роль, благодаря которой питательные вещества и поступают в общий кровоток человеческого или животного организма.
Вдоль всей их поверхности располагаются клетки гладкой мышечной ткани. Это нужно для их постоянного сокращения и изменения формы, благодаря чему ворсинки действуют наподобие миниатюрных насосов, всасывая уже готовые к усвоению питательные вещества. Наиболее интенсивно этот процесс протекает в двенадцатиперстной и тощей кишках. В подвздошном участке полупереваренная пищевая масса уже начинает превращаться в кал, так что всасывающая способность слизистой там слабая. Проще говоря, процесс пищеварения там практически не идет.
Характеристика крипт
Криптами называются впадины слизистой оболочки, которые, по своей сути, являются железами. В них содержится богатый набор ферментов, а также лизоцим, являющийся мощным бактерицидным средством. Кроме того, именно крипты выделяют большое количество слизистого секрета, который защищает стенки этого трубчатого органа от разрушительного действия пищеварительного сока.
Лимфоидная система тонкой кишки
В слизистой оболочке тонкого отдела кишечника на всем его протяжении имеются многочисленные лимфоидные фолликулы. Они могут достигать нескольких сантиметров в длину и одного сантиметра в ширину. Эти фолликулы являются важнейшим барьером на пути патогенных микроорганизмов, которые могут попадать в пищеварительный тракт человека или животного вместе с пищей. Какие еще органы содержит система пищеварения человека?
Толстый отдел кишечника, общие сведения
Как несложно догадаться, свое название этот отдел получил за большой диаметр: в расслабленном состоянии органа он в два-три раза больше, нежели аналогичный у тонкого отдела. У человека общая протяженность толстой кишки составляет приблизительно 1,3 м. Заканчивается отдел заднепроходным отверстием.
Чем характеризуется строение органов пищеварения человека в случае толстого отдела кишечника? Давайте перечислим все отделы:
- Слепая кишка с червеобразным отростком (тот самый аппендикс).
- Ободочная кишка. Делится на восходящую, поперечную, нисходящую и сигмовидную части.
- Прямая кишка, ректум.
Вопреки мнению некоторых «специалистов», в этом отделе практически не идет процесс пищеварения. В толстой кишке всего лишь впитывается вода и минеральные соли. Дело в том, что здесь проходят каловые массы, которые содержат немалое количество (особенно при белковой диете) индола и скатола, путресцина и даже кадаверина. Два последних вещества - весьма мощные трупные яды. Конечно, школьная анатомия (8 класс) их не изучает, но знать о них нужно.
Как нетрудно догадаться, если бы в толстом отделе кишечника всасывалось что-то, кроме воды, солей и витаминов (о них мы поговорим чуть ниже), мы бы постоянно находились в состоянии хронического отравления.
В просвет этого органа выделяется большое количество слизи, которая, в отличие от вышеописанного случая, не содержит никаких ферментов. Впрочем, не стоит предполагать, будто бы толстая кишка является примитивным резервуаром каловых масс. Если вы хоть как-то изучали биологию, то при слове «толстый отдел кишечника» у вас неизбежно должна возникнуть ассоциация с витаминами группы В. Как думаете, откуда они там берутся? Многие скажут, что их синтезирует сам организм, но это далеко не так.
Дело в том, что непереваренные остатки пищи в этом отделе подвергаются воздействию многочисленных микроорганизмов. Именно они синтезируют важнейший витамин К (без которого мы бы куда чаще умирали от кровотечения), а также всю группу витаминов группы В. Так что питание и пищеварение не всегда имеют прямую связь в плане получаемых организмом питательных веществ. Некоторые из них мы получаем от бактерий.
Поджелудочная железа
Одна из самых крупных желез в нашем организме. Имеет серо-розовую окраску, характеризуется дольчатым строением. У взрослого, здорового человека ее вес достигает 70 - 80 грамм. В длину она достигает 20 сантиметров, а ширина ее равна 4 сантиметрам.
Является весьма интересной железой смешанной секреции. Так, е экзокринные отделы вырабатывают около двух литров (!) секрета за сутки. Он, за счет содержащихся в нем ферментов, служит для расщепления белков, жиров и углеводов. Но многим людям во всем мире куда больше известно об ее эндокринной функции. Причина печальна.
Дело в том, что клетки секреторных островков выделяют ряд гормонов, причем одним из наиболее важных является инсулин. Он регулирует жировой, водный обмен, а также ответственен за усвоение глюкозы. Если с этими клетками что-то не так, возникает сахарный диабет, являющийся тяжелейшим заболеванием.
Функция секреторных клеток регулируется нервным и гуморальным путем (с помощью других гормонов организма). Нужно особенно отметить то обстоятельство, что некоторые из гормонов поджелудочной железы участвуют даже в желчеотделении, что делает данный орган еще более важным для всего организма в целом. Какие же еще имеются органы пищеварения?
Печень
Печеньявляется наиболее крупной железой в организме человека и животного. Орган этот находится в правом подреберье, вплотную прилегая к диафрагме. Имеет характерный, темно-бурый цвет. Мало кто знает, но в эмбриональный период именно печь ответственна за кроветворение. После рождения и во взрослом состоянии она участвует в обмене веществ, является одним из наиболее крупных депо крови. Практически все органы пищеварения человека крайне важны, но даже на их фоне эта железа сильно выделяется.
Именно печень вырабатывает желчь, без которой невозможно переваривание жиров. Кроме того, этот же орган синтезирует фосфолипиды, из которых строятся все клеточные оболочки в организме человека и животного. Особенно это важно для нервной системы. В печени же синтезируется немалая часть белков крови. Наконец, в этом органе откладывается гликоген, животный крахмал. Он является ценным источником энергии в критических ситуациях, когда система органов пищеварения не получает пищи извне.
Именно здесь происходит разрушение отработавших свой срок эритроцитов. Макрофаги печени поглощают и уничтожают многие вредоносные агенты, которые попадают в кровь из толстого отдела кишечника. Что касается последнего, то именно эта железа ответственна за разложение всех тех продуктов гниения и трупных ядов, о которых мы говорили выше. Мало кто знает, но именно в печени аммиак превращается в мочевину, которая впоследствии выводится через почки.
Клетки этой железы выполняют огромное количество функций, которые крайне важны для обеспечения нормального метаболизма. К примеру, в присутствии инсулина они могут захватывать избыток глюкозы из крови, синтезировать гликоген и откладывать его запас. Кроме того, это же вещество печень может синтезировать из белков и полипептидов. Если организм попадает в неблагоприятные условия, гликоген здесь же расщепляется и поступает в кровь в виде глюкозы.
Помимо прочего, именно в печени вырабатывается лимфа, значение которой для иммунной системы организма сложно переоценить.
Выводы
Как можно заметить, органы пищеварения не только поставляют ценнейшие питательные вещества, без которых невозможен рост и развитие организма, но и выполняют ряд других функций. Они участвуют в кроветворении, иммуногенезе, выработке гормонов и гуморальной регуляции организма.
Наверняка каждый знает, что питание и пищеварение тесно взаимосвязаны, так что не злоупотребляйте жирной, излишне острой пищей и алкоголем.
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).
Пищеварение является начальным этапом обмена веществ. Человек получает с пищей энергию и все необходимые вещества для обновления и роста тканей, однако, содержащиеся в пище белки, жиры и углеводы являются для организма чужеродными веществами и не могут быть усвоены его клетками. Для усвоения они должны из сложных, крупномолекулярных и нерастворимых в воде соединений превратиться в более мелкие молекулы, растворимые в воде и лишенные специфичности.
Пищеварение - это процесс превращения пищевых веществ в форму, доступную для усвоения тканями, осуществляемый в пищеварительной системе.
Пищеварительная система - система органов, в которой происходит переваривание пищи, всасывание переработанных и выделение непереваренных веществ. Она включает пищеварительный тракт и пищеварительные железы
Пищеварительный тракт состоит из следующих отделов: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная кишка, тонкий кишечник, толстый кишечник (рис.1).
Пищеварительные
железы
располагаются по ходу пищеварительного
тракта и вырабатывают пищеварительные
соки (слюнные, желудочные железы,
поджелудочная железа, печень, кишечные
железы). 
В пищеварительной системе пища подвергается физическим и химическим превращениям.
Физические изменения пищи - заключаются в ее механической обработке, размельчении, перемешивании и растворении.
Химические изменения - это ряд последовательных этапов гидролитического расщепления белков, жиров, углеводов.
В результате пищеварения образуются продукты переваривания, которые способны всасываться слизистой оболочкой пищеварительного тракта и поступать в кровь и лимфу, т.е. в жидкие среды организма, и затем усваиваться клетками организма.
Основные функции пищеварительной системы:
Секреторная - обеспечивает выработку пищеварительных соков, содержащих ферменты. Слюнные железы вырабатывают слюну, желудочные железы - желудочный сок, поджелудочная железа - поджелудочный сок, печень – желчь, кишечные железы - кишечный сок. Всего за сутки вырабатывается около 8,5 л. соков. Ферменты пищеварительных соков обладают большой специфичностью – каждый фермент действует на определенное химическое соединение. Ферменты являются белками и для их деятельности необходимы определенная температура, рН среды и др. Различают три основные группы пищеварительных ферментов: протеазы, расщепляющие белки до аминокислот; липазы , расщепляющие жиры до глицерина и жирных кислот; амилазы , расщепляющие углеводы до моносахаров. В клетках пищеварительных желез присутсвует полный набор ферментов - конститутивные ферменты, соотношение между которыми может изменяться в зависимости от характера пищи. При поступлении специфического субстрата могут появляться адаптированные (индуцированные) ферменты с узкой направленностью действия.
Моторно-эвакуаторная - это двигательная функция, осуществляемая мускулатурой пищеварительного аппарата и обеспечивающая изменение агрегатного состояния пищи, ее измельчение, перемешивание с пищеварительными соками и передвижение в орально-анальном направлении (сверху вниз).
Всасывательная - эта функция осуществляет перенос конечных продуктов переваривания, воды, солей и витаминов, через слизистую оболочку пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма.
Экскреторная - это выделительная функция, обеспечивающая выделения из организма продуктов обмена (метаболитов), неусвоенной пищи и др.
Инкреторная - заключается в том, что специфические клетки слизистой оболочки пищеварительного тракта и поджелудочной железы, выделяют гормоны, регулирующие пищеварение.
Рецепторная (анализаторная ) - обусловлена рефлекторной связью (через рефлекторные дуги) хемо- и механорецепторов внутренних поверхностей органов пищеварения с сердечно-сосудистой, выделительной и др. системами организма.
Защитная - это барьерная функция, обеспечивающая защиту организма от вредных факторов (бактерицидное, бактериостатическое, дезинтоксикационное действие).
Для человека характерен собственный тип пищеварения , подразделяющийся на три вида:
внутриклеточное пищеварение – филогенетически наиболее древний тип, при котором ферменты гидролизуют мельчайшие частицы пищевых веществ, поступивших в клетку, путем мембранных транспортных механизмов.
внеклеточное, дистантное или полостное – происходит в полостях пищеварительного тракта под действием гидролитических ферментов, причем секреторные клетки пищеварительных желез находятся на некотором отдалении. В результате внеклеточного пищеварения пищевые вещества распадаются до размеров, доступных для внутриклеточного пищеварения.
мембранное, пристеночное или контактное – происходит непосредственно на клеточных мембранах слизистой оболочки кишечника.