Цикл переваривания пищи у человека. Пищеварительная система

Понятие физиология можно трактовать как науку о закономерностях работы и регуляции биологической системы в условиях здоровья и наличия заболеваний. Физиология изучает, в том числе, жизнедеятельность отдельных систем и процессов, в конкретном случае - это , т.е. жизнедеятельность процесса пищеварения, закономерности его работы и регуляции.

Само понятие пищеварения означает комплекс физических, химических и физиологических процессов, в результате которых , поступаемые в процессе , расщепляются до простых химических соединений - мономеров. Проходя сквозь стенку желудочно-кишечного тракта, они проникают в кровоток и усваиваются организмом.

Пищеварительная система и процесс пищеварения в полости рта

В процессе пищеварения участвует группа органов, которую подразделяют на два крупных отдела: пищеварительные железы (слюнные железы, железы печени и поджелудочной железы) и желудочно-кишечный тракт. Пищеварительные ферменты делятся на три основные группы: протеазы, липазы, амилазы.

Среди функций пищеварительного тракта можно отметить: продвижение пищи, всасывание и выведение из организма непереваренных пищевых остатков.

Зарождается процесс . В ходе жевания пища, поступаемая в процессе , измельчается и увлажняется слюной, которая вырабатывается тремя парами больших желез (подъязычных, подчелюстных и околоушных) и микроскопическими железами, расположенными во рту. В состав слюны входят ферменты амилаза, мальтаза, расщепляющие питательные вещества.

Таким образом, процесс пищеварения во рту заключается в физическом размельчении пищи, оказании на нее химического воздействия и увлажнения слюной для удобства глотания и продолжения процесса переваривания.

Пищеварение в желудке

Процесс начинается с того, что пища, измельченная и увлажненная слюной, проходит по пищеводу и попадает внутрь органа. В течение нескольких часов пищевой комок испытывает механическое (сокращение мышц при передвижении в кишечник) и химическое воздействие (желудочного сока) внутри органа.

Желудочный сок состоит из ферментов, соляной кислоты и слизи. Основная роль принадлежит соляной кислоте, которая активизирует ферменты, способствует фрагментарному расщеплению , оказывает бактерицидное действие, уничтожая массу бактерий. Фермент пепсин в составе желудочного сока является основным, расщепляя белки. Действие слизи направлено на предотвращение механических и химических повреждений оболочки органа.

Какой состав и количество желудочного сока будет зависеть от химического состава и характера пищевых . Вид и запах пищи способствует выделению нужного пищеварительного сока.

По мере процесса переваривания пища постепенно и порционно перемещается в двенадцатиперстную кишку.

Пищеварение в тонком кишечнике

Процесс начинается в полости двенадцатиперстной кишки, где на пищевой комок оказывают воздействие поджелудочного сок, желчь и кишечный сок, поскольку в ней находится общий желчный проток и основной проток поджелудочной железы. Внутри этого органа белки, и перевариваются до мономеров (простых соединений), которые усваиваются организмом. Подробнее о трех составляющих химического воздействия в тонком кишечнике.

В состав сока поджелудочной железы входит расщепляющий белки фермент трипсин, преобразующий жиры в жирные кислоты и глицерин фермент липаза, а также амилаза и мальтаза, расщепляющие крахмал до моносахаридов.

Желчь синтезируется печенью и накапливается в желчном пузыре, откуда поступает в двенадцатиперстную кишку. Она активизирует фермент липазу, участвует во всасывании жирных кислот, увеличивает синтез панкреатического сока, активирует моторику кишечника.

Кишечный сок вырабатывается специальными железами во внутренней оболочке тонкого кишечника. В нем содержится более 20 ферментов.

В кишечнике существует два вида пищеварения и это его особенность:

• полостное - осуществляется ферментами в полости органа;
• контактное или мембранное - выполняется ферментами, которые располагаются на слизистой оболочке внутренней поверхности тонкой кишки.

Таким образом, пищевые вещества в тонком кишечнике фактически полностью перевариваются, а конечные продукты - мономеры всасываются в кровь. По завершению процесса пищеварения переваренные остатки пищи проникают из тонкой кишки в толстую.

Пищеварение в толстом кишечнике

Процесс ферментативной обработки пищи в толстом кишечнике является довольно незначительным. Однако в процессе помимо ферментов, участвуют облигатные микроорганизмы (бифидобактерии, кишечная палочка, стрептококки, бактерии молочнокислые).

Бифидобактерии и лактобактерии чрезвычайно важны для организма: она благотворно воздействуют на работу кишечника, участвуют в расщеплении , обеспечивают качество белкового и минерального метаболизмов, усиливают устойчивость организма, оказывают антимутагенное и антиканцерогенное действие.

Промежуточные продукты углеводов, жиров и белков расщепляются здесь до мономеров. Микроорганизмы толстой кишки продуцируют (группы В, РР, К, Е, D, биотин, пантотеновую и фолиевую кислоты), ряд ферментов, аминокислот и других веществ.

Завершающим этапом процесса пищеварения является формирование каловых масс, которые на 1/3 состоят из бактерий, а также в их составе есть эпителий, нерастворимые соли, пигменты, слизь, клетчатка и др.

Всасывание питательных веществ

Отдельно остановимся на процессе . Он представляет собой конечную цель процесса пищеварения, когда пищевые компоненты транспортируются из пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма - кровь и лимфу. Всасывание протекает во всех отделах ЖКТ.

Всасывание во рту практически не осуществляется из-за короткого периода (15 - 20 с) пребывания пищи в полости органа, но не без исключений. В желудке процесс всасывания охватывает частично глюкозу , ряд аминокислот, растворенные , алкоголь. Всасывание в тонком кишечнике наиболее обширное, во многом благодаря строению тонкой кишки, хорошо адаптированной к всасывающей функции. Всасывание в толстом кишечнике касается воды, солей, витаминов и мономеров (жирных кислот, моносахаридов, глицерина, аминокислот и др.).

Центральная нервная система координирует все процессы всасывания питательных веществ. Гуморальная регуляция также в это задействована.

Процесс всасывания белков происходит в виде аминокислот и растворов воды - 90 % в тонкой кишке, 10 % - в толстой кишке. Всасывания углеводов осуществляется в виде различных моносахаридов (галактозы, фруктозы, глюкозы) с разной скоростью. Определенную роль в этом играют соли натрия. Жиры всасываются в виде глицерина и жирных кислот в тонкой кишке в лимфу. Вода и минеральные соли начинают всасываться в желудке, но более интенсивно этот процесс протекает в кишечнике.

Таким образом, охватывает процесс переваривания питательных веществ в полости рта, в желудке, в тонком и толстом кишечнике, а также процесс всасывания.

Переваривание пищи начинается в ротовой полости. Здесь про­исходит формирование пищевого комка. Пища подвергается измель­чению с помощью зубов и смачивается слюной. Тщательно проже­ванная пища, смешанная со слюной, лучше переваривается и быст­рее всасывается. Слюна на 99-99,5% состоит из воды, органических и неорганических соединений - ферментов и солей - в ней 0,5-1%. Реакция слюны слабощелочная.

При заболевании зубов пищеварение нарушается, так как в желу­док попадает недостаточно пережеванная и не подготовленная к хими­ческой обработке пища. Вот почему так важно постоянно следить за зубами. После тщательного пережевывания консистенция пищи ста­новится более пригодной для дальнейшего переваривания. В ней на­чинается расщепление углеводов, частично уничтожаются бактерии.

Рефлекторный акт глотания - это поступление пищи в пищевод. Раздражителем глотательного рефлекса служит механическое воз­действие на корень языка. Центр глотательного рефлекса находится в продолговатом мозге.

Сокращение мышц языка и глотки способствует продвижению пищевого комка в пищевод и далее - в желудок. При глотании над­гортанник закрывает вход в гортань и трахею, а мягкое небо - вход в носовую полость (см. рис. 108). При разговоре во время еды кусоч­ки пищи могут попасть в гортань. При этом возникает кашель, иног­да перехватывает дыхание.

В эпителии пищевода очень мало железистых клеток. Они обеспе­чивают в основном лучшее продвижение (скольжение) пищевого комка, но не секретнруют ферменты. Пиша продолжает взаимодействовать с ферментами слюны и поступает в желудок.

Желудочный сок выделяется мелкими железами слизистой обо­лочки желудка. У взрослого человека в сутки выделяется около 2 л желудочного сока. Интенсивность его выделения зависит от состава и консистенции пищи.

Алкоголь и курение оказывают вредное влияние на пищеварение в желудке. Алкоголь нарушает функции желудка. Никотин, посту­пая вместе со слюной, вызывает воспаление слизистой оболочки же-

дудка. У постоянно курящих людей наблюдается хронический гаст­рит. Иногда под влиянием никотина повреждаются мягкие ткани, сосуды, и образуется язва желудка.

Кишечное пищеварение. Всасывание. В тонкой кишке происхо­дит превращение пищевых веществ в те соединения, которые усваи­ваются организмом. Процесс пищеварения здесь состоит из 3 этапов: полостное пищеварение (под влиянием пищеварительных соков), пристеночное (мембранное) пищеварение (на поверхности кишечных клеток) и внутриклеточное.

Начинается кишечное пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Здесь пища обрабатывается панкреатическим соком поджелудочной железы и желчью печешь

Одной из основных функций печени является участие в расщеп­лении жиров. С помощью желчных кислот желчь эмульгирует жиры, т. е. переводит их в состояние эмульсии. Без этого поджелудочный сок не в состоянии расщепить твердые животные жиры.

При употреблении жирного мяса выделяется много желчи, и в кро­ви увеличиваете я содержание холестерина. Он может накапливаться в Biue мелких кристаллов и способствовать образованию камней в желч­ном пузыре и протоках.

После действия желчи (pH) среда пищевой кашицы (химуса) становится слабощелочной, жиры эмульгируются, что обеспечивает беспрепятственную работу ферментов поджелудочной железы. Но в основном здесь происходит расщепление жиров липазой и дорасщеп- ление оставшихся углеводов амилазой.

Дальнейшее и окончательное доперевариванис происходит в сле­дующих отделах тонкой кишки под действием кишечного сока. В его состав входят вода, органические и неорганические вещества, а также более 20 ферментов. Они окончательно допереваривают питательные вещества.

Благодаря сокращениям стенок тонкой кишки пиша продвигает­ся то назад, то вперед. Происходит тщательное перемешивание содер­жимого кишки. Оно приобретает вид жидкой однородной массы. Од­новременно происходят процессы переваривания на поверхности сли­зистой оболочки тонкой кишки. Она собрана в складки. А складки покрыты крошечными ворсинками длиной до 1,5 мм (рис. 125 в. г). В каждой ворсинке проходят капилляры. Ворсинок очень много. Если бы удалось развернуть все ворсинки тонкого кишечника, то они заняли бы площадь, в несколько десятков раз превосходящую площадь поверхности тела. И по всей этой поверхности через стенки капилляров питательные вещества проходят в кровь и лимфу. Этот процесс называется всасыванием. Именно так организм получает все необходимые ему вещества.

Таким образом, в тонком кишечнике происходит окончательное

Рис. 125. Переваривание и всасывание пищи:

/ верхняя челюсть; 2 - язык; 3 - глотка; 4 - слюнные железы; 5 - надгортанник; 6 - трахея; 7 - пищевод; 8 - печень; 9 желудок; 10- желчный пузырь; 11 - 12-перстная кишка; 12 - тонкий кишечник; 13 - поджелудочная железа; 14 - толстая кишка; 15 - прямая кишка; а) продвижение пиши по пишеводу; б) слизистая оболочка желудка в разрезе; в) слизистая оболочка тонкой кишки; г) ворсинки тонкой кишки

допереваривание пиши и всасывание питательных веществ в кровь (белки и углеводы) и лимфу (жиры).

В толстой кишке происходит всасывание воды и формирование каловых масс. В толстом кишечнике обитает много микроорганиз­мов, являющихся симбионтами (сожителями) нашего организма. Прежде всего это кишечные палочки. Они защищают организм челове­ка от вредных микроорганизмов. Кроме того, они расщепляют расти­тельную клетчатку, которая мало изменяется в тонком кишечнике, синтезируют некоторые витамины и способствуют нормальной рабо­те пищеварительной системы. Нельзя бездумно применять антибио­тики, так как это может вызвать гибель не только вредных, но и по­лезных бактерий и привести к дисбактериозу.

Отдел пищева­рительно­го канала	Особеннос­ти строении	Выделяемые части	Пищевой сок	Основные процессы
Ротовая полость	Ограничена щеками, губами и нёбом. Включает зубы и язык	Преддверие и ротовая полость	Слюна	1обеззаражи­вание; 2- измельчение: 3-определение вкуса; 1 -расщепление углеводов
Глотка	Трубчатая по­лость. ограни­чена надгор­танником, миндалинами	1носоглотка; 2ротоглотка; 3- гортанная часть		Поступление пищевого комка в пищевод - глотание
Пншенол	Мышцы сначала поперечнопо­лосатые, во 2-й и 3-й частях - гладкие			Доставка пиши в желудок
Желудок	Слизистая образует складки. 3 слоя мышц	1- дно; 2- тело: 3- привратник	Желу­ дочный	Расщепление белков
Тонкий кише"пшк	Ыали"ше вор синоквтощей и подвздош­ной кишках	1- 12-перстная: 2- тощая; 3- подвздошная	Желчь, панкреа­тический и кишечный	Эмульгирование жиров, оконча­тельное доперева­ривание. всасыва­ние питательных веществ в кровь и лимфу
Толстый кишечник	Складки слизистой; много лимфа­тических узлов в стояках; жировые отложения снаружи	1- слепая (-♦ аппендикс); 2- ободочная (восходящая, поперечная, нисходящая, сигмовидная); 3прямая	Слизь, кишечный	1всасывание И.О. растворимых в ней солей и витаминов; 2синтез некоторых витаминов; прямую кишку. Опорожнение прямой кишки - сложный рефлек­торный акт. Центр этого рефлекса находится в крестцовом отделе спинного мозга. Таким образом, в органах пищеварения происходит измельчение и расщепление питательных веществ, всасывание их в кровь и лим­фу. Затем они разносятся по всем клеткам и тканям организма. Непереваренные вещества выводятся наружу. Кишечное пищеварение, всасывание, полостное пищеварение, пристеночное пищеварение, эмульгирование, кишечные палочки. 1. Какие изменения происходят с пищей в ротовой полости? 2.Какие вещества воздействуют на пищу в тонком кишечнике? 3.В каком органе имеются ворсинки? Какую функцию они выпол­няют? 1. Где выделяется желудочный сок и каков его состав? 2. Каковы особенности переваривания в желудке и тонком кишечнике? 3. Какова роль толстого кишечника в переваривании пиши? 1. В каком органе заканчивается переваривание пиши? 2. Назовите продукты расщепления белков, жиров и углеводов. 3. Опишите пути усваивания пищи. МП. I. Влияние ферментов слюны на крахмал. Оборудование: сухой крахмал, марля, вода, плоская посуда, пробирка, спиртовка или электрическая плита, иод. спички, вата. 1. В посуду налип, немного воды, добавить 1 «миную ложку крахма­ла и при постоянном помешивании довести до кипения. 2. Кусочек бинта смочить в крахмале и отжать. 3. На головку спички намотать немного ваты, обильно смочить ее слю­ной и на кусочке бинта, смоченном крахмалом, написать букву или цифру. 4. Затем этот бинт согреть, держа в руках 2-4 мин. 5. В небольшую емкость налить водный раствор иода и поместить туда бинт. 6. Рассмотреть бинт. Накрахмаленные места окрашиваются в синий цвет, а место, смоченное слюной, не окрашивается, потому что под влиянием ферментов слюны крахмал расщепился до глюкозы. II.Влияние ферментов желудочного сока на яичный белок. Оборудование: желудочный сок, сваренное всмятку яйцо. В две пробирки помешают кусочки яичного белка и добавляют консер­вированный желудочный сок. Одну пробирку оставляют, а д р угу ю по­мешают в теплую воду с температурой 38... 39"С на 20-30 мин. Сравните пробирки. В какой из них происходят изменения и почему?

Пищеварение в полости рта. Глотание

В ротовой полости пища механически размельчается и перемешивается. Здесь же начинается первичный этап ее химической обработки под действием слюны, которая вырабатывается слюнными железами. В слюне содержатся специальные ферменты, расщепляющие крахмал до глюкозы.

Скользкий комок пережеванной и смоченной слюной пищи благодаря движениям языка и щек попадает на спинку языка и проталкивается дальше в глотку. В этот момент гортань поднимается и вход в нее закрывается надгортанником. В результате пища не попадает в дыхательные пути, а проталкивается дальше в пищевод. Таким образом, глотание является сложным рефлекторным актом. Центр глотания находится в продолговатом мозге и взаимодействует с центром дыхания и центром сердечной деятельности.

Пищеварение в желудке

Многочисленные железы слизистой оболочки желудка вырабатывают желудочный сок. Основным ферментом его является пепсин, расщепляющий сложные молекулы белка на более простые молекулы аминокислот. Пищеварение в желудке происходит только при температуре тела 35-37 °С и при наличии в желудочном соке соляной кислоты, повышающей активность ферментов.

Желудочное сокоотделение регулируется двумя механизмами - нервным и гуморальным. Благодаря нервной регуляции секреция желудочного сока начинается уже спустя несколько минут после того, как пища поступила в рот. Такой условнорефлекторно выделяемый желудочный сок называется аппетитным. Аппетитный сок имеет важное значение для пищеварения: благодаря ему желудок оказывается заранее подготовленным к приему пищи, и при ее попадании сразу же начинается процесс расщепления питательных веществ.

Одновременно продукты расщепления пищевых веществ (глюкоза, аминокислоты и др.) через слизистую оболочку желудка всасываются в кровь; с током крови они попадают к желудочным железам и вызывают сокоотделение, которое продолжается в течение всего времени, пока пища находится в желудке. Это - гуморальная регуляция желудочного сокоотделения.

Роль поджелудочной железы, печени и кишечных желез в пищеварении

Процесс переваривания пищи в кишечнике происходит под действием пищеварительных соков, выделяемых поджелудочной железой, печенью и кишечными железами.

Поджелудочная железа состоит из клеток двух типов: одни выделяют пищеварительный сок, другие - гормон инсулин. Поджелудочный сок, поступающий в двенадцатиперстную кишку по двум протокам, содержит ряд ферментов, которые расщепляют практически все органические питательные вещества. Существуют механизмы нервной и гуморальной регуляции функций поджелудочной железы.

Печень - самая крупная железа нашего организма. Клетки печени непрерывно вырабатывают желчь, которая по пузырному протоку попадает в двенадцатиперстную кишку. В перерывах между процессами переваривания пищи желчь накапливается в желчном пузыре. Выведение желчи в кишку регулируется нервным и гуморальным механизмами. Желчь усиливает движение кишки и способствует выделению поджелудочного сока; кроме того, она повышает активность ферментов, выделяемых поджелудочной и кишечными железами, облегчает расщепление жиров. Таким образом, печень участвует в регуляции обмена белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов и других биологически активных веществ. Важное значение имеет барьерная функция печени: вся оттекающая от кишечника кровь, проходя через печень, очищается от вредных или ядовитых веществ, которые выводятся вместе с желчью в кишечник.

Кишечный сок, вырабатываемый железами слизистой оболочки тонкой кишки, содержит большое число ферментов, которые действуют на все виды органических питательных веществ и завершают их переваривание.

Кишечное пищеварение. Всасывание

Процесс пищеварения в тонкой кишке состоит из трех последовательных этапов: полостное пищеварение, пристеночное (мембранное) пищеварение и всасывание.

При полостном пищеварении расщепление питательных веществ происходит под влиянием пищеварительных соков в полости кишки. Благодаря сокращениям стенки кишки ее содержимое интенсивно перемешивается, что облегчает процесс переваривания пищи.

В процессе пристеночного (мембранного) пищеварения за счет действия молекул ферментов, находящихся на клеточной оболочке (мембране), перевариваются наиболее мелкие пищевые частицы, попавшие между ворсинками слизистой оболочки кишки.

Всасывание - это процесс поступления различных соединений через слой клеток-ворсинок в кровь и лимфу, в результате чего организм получает все необходимые ему вещества. Наиболее интенсивное всасывание происходит в тонкой кишке. Благодаря тому, что в каждую кишечную ворсинку проникают мелкие артерии, разветвляющиеся на капилляры, всасываемые питательные вещества легко проникают в жидкие среды организма. Глюкоза и расщепленные до аминокислот белки всасываются в кровь непосредственно. Кровь, несущая глюкозу и аминокислоты, направляется к печени, где происходит отложение углеводов. Жирные кислоты и глицерин - продукт переработки жиров под воздействием желчи - всасываются сначала в лимфу и уже оттуда попадают в кровеносную систему.

В тонкой кишке в основном завершаются процессы переваривания пищи и всасывания питательных веществ. Исключение составляет растительная клетчатка, расщепление которой происходит в толстой кишке. Железы толстой

кишки выделяют сок, частично расщепляющий растительную клетчатку и разрушающий невсосавшиеся продукты переваривания белков. Благодаря интенсивному всасыванию воды в толстой кишке пищевая кашица по мере ее продвижения постепенно превращается в плотные каловые массы, которые из толстой кишки попадают в прямую кишку. Опорожнение прямой кишки (дефекация) - сложный рефлекторный акт, которому способствует сокращение диафрагмы и мышц стенки живота. Центр этого рефлекса находится в крестцовом отделе спинного мозга; его деятельность регулируется головным мозгом.

Переваривание - это расщепление поступающих с пищей сложных питательных веществ до более простых, после чего происходит из всасывание в кровь. Кратко этапы пищеварения можно описать так:

1. В ротовой полости происходит расщепление части углеводов под действием фермента слюны амилазы.
2. В желудке частично расщепляются белки под действием фермента пепсина. Пища обеззараживается соляной кислотой.
3. В двенадцатиперстной кишке под действием множества ферментов расщепляются белки, жиры и углеводы.
4. В остальной части тонкой кишке простые питательные вещества (аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты, микроэлементы, витамины) всасываются в кровь.
5. В толстой кишке всасывается вода и формируются каловые массы.

При этом важным элементом пищеварения является перистальтика желудка и кишечника, позволяющая постоянно перемешивать пищевой комок, что помогает обрабатывать его ферментами.

Ниже этапы процесса пищеварения описываются более подробно.

Пищеварение начинается в ротовой полости с процесса пережевывания, который стимулирует выработку слюны.

Этапы пищеварения

В слюне содержится фермент амилаза, частично расщепляющий сложные углеводы. Лизоцим частично обеззараживает пищу от бактерий. Кроме того, слюна участвует в формировании скользкого пищевого комка, который далее отправляется в пищевод.

Попав в желудок, пища смешивается с желудочным соком, включающим соляную кислоту и ряд ферментов. Фермент пепсин расщепляет белки, частично до аминокислот, частично до промежуточных продуктов. Соляная кислота убивает бактерии.

Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку - это первый отдел тонкой кишки. Здесь пища смешивается

• с желчью, вырабатываемой печенью,
• панкреатическим соком, который вырабатывается поджелудочной железой и содержит ряд ферментов,
• кишечным соком – ферментами, выделяемые самой кишкой.

Происходит эмульгирование жиров (их разбиение на мелкие капельки) и их расщепление, продолжается расщепление углеводов и белков.

На протяжении всей остальной части тонкой кишки (тощей и подвздошной) происходит основное всасывание питательных веществ и витаминов в кровь. При этом продукты расщепления жиров всасываются не в кровеносные капилляры, а в лимфатические.

Непереваренные остатки пищи из тонкой кишки перемещаются в толстую, где из них в организм всасывается большая часть воды. В толстой кишке содержатся бактерии, способные частично разрушать целлюлозу и оставшиеся белки. Бактерии толстого кишечника вырабатывают ряд необходимых человеку витаминов. С другой стороны, при разрушении здесь белков образуются ядовитые вещества. Стенки толстого кишечника вырабатывают слизь, необходимую для формирования каловых масс.

Пищеварение

Процесс пищеварения — это процесс расщепления пищи на более мелкие компоненты, необходимый для ее дальнейшего усваивания и всасывания, с последующим поступлением необходимых питательных для организма веществ в кровь. Длина пищеварительного тракта человека составляет около 9 метров. Процесс полного переваривания пищи у человека занимает 24-72 часа и варьируется у разных людей. Пищеварение можно разделить на три фазы: головная фаза, желудочная фаза и кишечная фаза. Головная фаза пищеварения начинается при виде пищи, при ощущении ее запаха или представления о ней. В данном случае происходит стимуляция коры головного мозга. Вкусовые и запаховые сигналы направляются в гипоталамус и в продолговатый мозг. После этого сигнал проходит через блуждающий нерв, происходит высвобождение ацетилхолина. В этой фазе желудочная секреция повышается до 40% от максимальной. В данный момент кислотность в желудке еще не гасится пищей. Кроме того мозг посылает сигналы и в пищеварительном тракте начинается выделение ферментов и слюны во рту.

Желудочная фаза пищеварения длится от 3 до 4 часов. Она стимулируется наличием пищи в желудке и его растяжением, снижается уровень pH. Растяжение желудка активирует рефлексы мышечной оболочки. В свою очередь данный процесс активизирует высвобождение большего уровня ацетилхолина, который способствует повышению секреции желудочного сока. Когда белки попадают в желудок, они связываются с ионами водорода, что приводит к повышению pH. Увеличивается ингибирование гастрина и желудочного сока. Это активизирует G-клетки к освобождению гастрина, что в свою очередь стимулирует париетальные клетки к секреции желудочной кислоты. Желудочная кислота содержит в себе примерно 0,5% хлористоводородной кислоты, которая приводит к понижению pH до необходимого 1-3. Секрецию кислоты также вызывают ацетилхолин и гистамин.

Кишечная фаза пищеварения состоит из двух этапов: возбуждающего и ингибирующего.

Частично переваренная в желудке пища (химус) наполняет двенадцатиперстную кишку. Это вызывает освобождение кишечного гастрина. Энтерогастринный рефлекс по блуждающему нерву приводит в движение волокна, которые заставляют напрячься сфинктер привратника желудка, что тормозит поступления большего количества пищи в кишечник.

Этапы пищеварения

Пищеварение является формой катаболизма, и в глобальном смысле его можно разделить на два процесса — механический и химический процесс пищеварения. Механический процесс пищеварения заключается в физическом перемалывание крупных кусков пищи (пережёвывание) на более мелкие, которые потом могут быть доступны для расщепления ферментами. Химическое пищеварение заключается в расщеплении пищи ферментами на молекулы, которые доступны для усваивания организмом. Стоит отметить, что процесс химического пищеварения запускается еще тогда, когда человек только взглянул на пищу или почуял ее запах. Органы чувств запускают процесс выделения пищеварительных ферментов и слюны.

Во время приема пищи у человека она попадает в рот, где происходит процесс механического пищеварения, то есть происходит перемалывание пищи на более мелкие частицы путем пережёвывания, а также происходит ее смачивание слюной. Слюна человека является жидкостью, выделяемой слюнными железами, в которой содержатся слюнные амилазы — ферменты расщепляющие крахмал. Также слюна действует как смазка для лучшего прохождения пищи дальше по пищеводу. После процесса пережёвывания и крахмальной ферментации пища в виде смоченного комка проходит дальше в пищевод и далее в желудок под действием волнообразных движений мышц пищевода (перистальтики). Желудочный сок в желудке запускает процесс усваивания белков. Желудочный сок состоит главным образом из соляной кислоты и пепсина.

Пищеварение

Эти два вещества не разъедают стенки желудка благодаря защитному слизистому слою желудка. В тоже время белковая ферментация происходит в процессе перистальтики, в ходе которого пища перемешивается и происходит смешивание с пищеварительными ферментами. Примерно через 1-2 часа полученная густая жидкость под названием химус попадает в двенадцатиперстную кишку через открывающийся сфинктер. Там происходит смешивание химуса с пищеварительными ферментами поджелудочной железы, затем химус проходит через тонкую кишку в которой продолжается процесс пищеварения. Когда данная кашица полностью переваривается она всасывается в кровь. При этом 95% всасывания питательных веществ происходит в тонкой кишке. В процессе переваривания в тонкой кишке запускаются процессы выделения желчи, поджелудочного сока и кишечного сока. Вода и минеральные вещества всасываются обратно в кровь в толстой кишке, где pH составляет от 5,6 до 6,9. Также в толстой кишке всасываются некоторые из витаминов, например биотип и витамин K, которые производятся бактериями в кишечнике. Движение пищи в толстой кишке при этом гораздо медленное чем в других отделах пищеварительного тракта. Отходы устраняются через прямую кишку во время дефекации.

Стоит отметить, что стенки кишечника выстланы ворсинками, которые играют роль в всасывании пищи. Ворсинки значительно увеличивают площадь всасывающей поверхности при пищеварении.

Пищеварительная система

Пищеварение — это сложный процесс, в ходе которого поступившая в организм пища подвергается механической и химической обработке, всасывание переработанных веществ в кровь и выделение наружу твердых непереваренных остатков.

Этапы пищеварения

Механическая обработка пищи. Происходит в ротовой полости — измельчение пищи (пережевывание) и увлажнение

Химическая обработка пищи. Происходит под действием пищеварительных соков в различных отделах

пищеварительной системы

	Органы, строение
Рото-вая по-лость	Зубы 32: 4 резца, 2 клыка, 4 малых и 6 больших коренных зубов на каждой челюсти. Язык — мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. Слюнные железы (3 пары): околоушная, подъязычная, подчелюстная	В ротовой полости пища подвергается меха нической обработке — пережевыванию и смачиванию слюной. Слюна обезвреживает, смачивает и обволакивает кусочки пищи, образуя пищевой комок. В ротовой полости почти не происходит всасывания питательных веществ. Язык — орган вкуса и речи
Глотка, пище-вод	Верхняя часть пищеварительного ка-нала представляет собой трубку длиной 25 см. Выстлана плоским эпителием	Проглатывание пищи, проталкивание пищевого комка в желудок благодаря перистальтике (волнообразным сокращениям стенок)
	Расширенная часть пищеварительного канала, напоминающая большую грушу. Вместимостью до 2-3 л. Стенки состоят из гладкой мышечной ткани, выстланы слизистым эпителием, складки которого содержат около 35 млн желез	В желудке пища перемешивается за счет сокращения стенок и далее подвергается пищеварению. Фермент желудка пепсин расщепляет белки до пептидов, липаза — жиры молока. Реакция желудка кислая. В желудке частично всасываются вода, глюкоза, аминокислоты молочных белков, минеральные соли
Кишеч-ник	Двенадцатиперстная кишка — начальный отдел тонкого кишечника длиной до 15 см (двенадцать пальцев — перстов, сложенных в ряд). В ней открываются протоки поджелудочной железы и желчного пузыря. Железистый эпителий вырабатывает кишечный сок	В тонкой кишке переваривается 80% белков, почти 100% жиров и углеводов. Фермент сока поджелудочной железы трипсин расщепляет белки до аминокислот, липаза — жиры до глицерина и жирных кислот, амилаза — углеводы до глюкозы. Реакция среды щелочная

	Органы, строение
	Тонкий кишечник — самая длинная часть пищеварительной трубки до 6 м. Образует в брюшной полости много петель. Слизистая оболочка вырабатывает кишечный сок, образуют множество ворсинок, увеличивающих площадь переваривающей и всасывающей поверхности. К ворсинакам подходят кровеносные и лимфатические капилляры. Стенки образованы гладкой мышечной тканью, спо-собной к перистальтическим движениям	Пищеварение идет в два этапа: 1 — полостное пищеварение, происходит расщепление веществ под влиянием пищеварительных соков в полости кишки.- пристеночное пищеварение — питательные вещества перевариваются на мембранах ворсинок, на которых находится большое количество молекул ферментов. Всасывание веществ в основном происходит в тонком отделе кишечника. Суть и этапы процесса пищеварения Аминокислоты, глюкоза всасывается в кровь (в кровеносные капилляры ворсинок). Глицерины, соли жирных кислот всасываются в лимфатические капилляры ворсинок. Также через ворсинки кишечника всасываются вода, минеральные вещества
	Слепая кишка — участок между тон-кой и толстой кишкой, имеет форму мешка и червеобразный отросток 8-15 см-апендикс.	Лимфатические клетки принимают участие во всех защитных реакциях организма. При попадании в аппендикс непереваренных остатков пищи возникает воспаление аппендикса — за-болевание аппендицит
Толстый кишечник, конечный отдел пищеварительной трубки, имеет длину от 1,5 до 2 м, диа-метр в 2-3 раза больше, чем у тонкой кишки. Вырабатывает только слизь. Прямая кишка заканчивается анальным отверстием	В толстой кишке образуются каловые массы, которые выделяются через анальное отверстие. Этот процесс занимает около 12 ч., за это время происходит всасывание воды, витамина К и минеральных веществ. Железы толстого кишечника вырабатывают слизь, облегчающую прохождение каловых масс. Бактерии толстого кишечника расщепляют клетчатку и синтезируют витамины группы К и В. Уменьшение или увеличение численности бактерий вызывает расстройство кишечника

Лекция добавлена 17.11.2012 в 12:15:03

Пищеварительная система (задания на установление последовательности)

Вопросы проверяют знания строения пищеварительной системы, этапов пищеварения. Приведены типовые задания под редакцией В.С.

Процесс переваривания в желудке

1. Установите правильную последовательность переваривания белков, начиная с поступления их в ротовую полость с пищей.

1) механическое измельчение и смачивание

2) поступление аминокислот в кровь

3) расщепление на пептиды в кислой среде

4) расщепление пептидов до аминокислот при помощи трипсина

5) поступление пищевого комка в двенадцатиперстную кишку

2. Установите правильную последовательность регуляции концентрации глюкозы в крови, начиная с ее повышения.

1) забор глюкозы органами и тканями

2) выброс инсулина в кровь

3) повышение концентрации глюкозы в крови

4) поступление сигнала к поджелудочной железе

5) понижение уровня глюкозы в крови

3. Установите правильную последовательность иерархического соподчинения элементов пищеварительной системы, начиная с наименьшего уровня.

1) стенка кишки

2) тонкая кишка

3) гладкомышечная клетка

4) пищеварительная система

5) мышечная ткань

4. Установите последовательность переваривания нуклеиновых кислот, начиная с поступления их в ротовую полость с пищей.

1) незначительный гидролиз под воздействием кислоты

2) механическое измельчение и смачивание пищи

3) поступление азотистых оснований в кровь

4) поступление полинуклеотидов в двенадцатиперстную кишку

5) расщепление нуклеиновых кислот на нуклеотиды

5. Установите правильную последовательность движения аминокислоты с кровью после ее всасывания в кишечнике.

1) поступление аминокислоты в капилляры тонкого кишечника

2) поступление аминокислоты в печеночную вену

3) поступление аминокислоты в воротную вену печени

4) движение аминокислоты к клеткам и тканям организма

5) движение аминокислоты через синусы печени

6. Установите последовательность регуляции количества воды во вторичной моче при обезвоживании.

1) секреция антидиуретического гормона гипофизом

2) регистрация повышения вязкости крови гипоталамусом

3) поступление воды в кровь из канальца нефрона в результате осмоса

4) уменьшение количества воды во вторичной моче

5) усиление активного транспорта ионов солей обратно в кровь в канальце нефрона

7. Установите последовательность процессов, происходящих при обмене углеводов в организме человека.

1) расщепление крахмала под действием ферментов слюны

2) полное окисление до углекислого газа и воды

3) расщепление углеводов под действием ферментов поджелудочного сока

4) анаэробное расщепление глюкозы

5) всасывание глюкозы в кровь и транспорт к клеткам тела

8. Установите последовательность изменений, происходящих с пищей в организме человека по мере прохождения ее по пищеварительному каналу.

1) расщепление белков под действием пепсина

2) всасывание воды и образование каловых масс

3) обработка пищевого комка желчью

4) всасывание продуктов расщепления в кровь

5) расщепление крахмала амилазой слюны

9. Установите последовательность этапов процесса пищеварения в организме человека.

1) расщепление белков до пептидов и аминокислот

2) удаление непереваренных остатков пищи из организма

3) поступление мономеров в кровь и жиров в лимфу

4) расщепление клетчатки до глюкозы

5) расщепление крахмала до простых углеводов

10. Установите последовательность этапов жирового обмена у человека.

1) эмульгация жиров под действием желчи

2) поглощение глицерина и жирных кислот клетками эпителия кишечной ворсинки

3) поступление человеческого жира в лимфатический капилляр, а затем в жировое депо

4) поступление жиров с пищей

5) синтез человеческого жира в клетках эпителия

6) расщепление жиров до глицерина и жирных кислот

В настоящее время под питанием понимается сложный процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме веществ (нутриентов), необходимых для удовлетворения энергетических и пластических потребностей организма, в том числе регенерации клеток и тканей, регуляции различных функций организма. Пищеварением называется совокупность физико-химических и физиологических процессов, обеспечивающих расщепление поступающих в организм сложных пищевых веществ на простые химические соединения, способные всасываться и усваиваться в организме.

Не вызывает сомнений тот факт, что поступающая в организм извне пища, обычно состоящая из нативного полимерного материала (белки, жиры, углеводы), должна быть деструктурирована и гидролизована до таких элементов, как аминокислоты, гексозы, жирные кислоты и т. д., которые непосредственно участвуют в процессах метаболизма. Превращение исходных веществ в резорбируемые субстраты происходит поэтапно в результате гидролитических процессов, проходящих с участием различных ферментов.

Последние достижения в области фундаментальных исследований работы пищеварительной системы существенно изменили традиционные представления о деятельности "пищеварительного конвейера". В соответствии с современной концепцией под пищеварением понимаются процессы ассимиляции пищи от ее поступления в желудочно-кишечный тракт до включения во внутриклеточные метаболические процессы.

Многокомпонентная система пищеварительного конвейера состоит из следующих этапов:

1. Поступление пищи в ротовую полость, ее измельчение, смачивание пищевого комка и начало полостного гидролиза. Преодоление глоточного сфинктера и выход в пищевод.

2. Поступление пищи из пищевода через кардиальный сфинктер в желудок и временное ее депонирование. Активное перемешивание пищи, ее перетирание и измельчение. Гидролиз полимеров желудочными ферментами.

3. Поступление пищевой смеси через антральный сфинктер в двенадцатиперстную кишку. Перемешивание пищи с желчными кислотами и ферментами поджелудочной железы. Гомеостазирование и формирование химуса с участием кишечной секреции. Гидролиз в полости кишки.

4. Транспорт полимеров, олиго- и мономеров через пристеночный слой тонкой кишки. Гидролиз в пристеночном слое, осуществляемый панкреатическими и энтероцитарными ферментами. Транспорт нутриентов в зону гликокаликса, сорбция - десорбция на гликокаликсе, связывание с акцепторными гликопротеидами и активными центрами панкреатических и энтероцитарных ферментов. Гидролиз нутриентов в щеточной кайме энтероцитов (мембранное пищеварение). Доставка продуктов гидролиза к основанию микроворсинок энтероцитов в зону образования эндоцитозных инвагинаций (с возможным участием сил полостного давления и капиллярных сил).

5. Перенос нутриентов в кровеносные и лимфатические капилляры путем микропиноцитоза, а также диффузии через фенестры эндотелиальных клеток капилляров и по межклеточному пространству. Поступление нутриентов через портальную систему в печень. Доставка пищевых веществ лимфо- и кровотоком в ткани и органы. Транспорт нутриентов через мембраны клеток и их включение в пластические и энергетические процессы.

Какова же роль различных отделов пищеварительного тракта и органов в обеспечении процессов переваривания и всасывания нутриентов?

В полости рта происходит механическое размельчение пищи, смачивание слюной и подготовка ее к дальнейшему транспорту, который обеспечивается тем, что пищевые нутриенты превращаются в более или менее однородную массу. Движениями, в основном, нижней челюсти и языка формируется пищевой комок, который затем проглатывается и, в большинстве случаев, очень быстро достигает полости желудка. Химическая обработка пищевых веществ в ротовой полости, как правило, не имеет большого значения. Хотя слюна содержит целый ряд ферментов, их концентрация очень невелика. Лишь амилаза может играть определенную роль в предварительном расщеплении полисахаридов.

В полости желудка пища задерживается и затем медленно, небольшими порциями перемещается в тонкую кишку. По-видимому, основная функция желудка - депонирующая. Пища быстро накапливается в желудке и затем постепенно утилизируется организмом. Это подтверждается большим числом наблюдений над больными с удаленным желудком. Основным нарушением, характерным для этих больных, является не выключение собственно пищеварительной деятельности желудка, а нарушение депонирующей функции, то есть постепенной эвакуации пищевых веществ в кишечник, что проявляется в виде так называемого "демпинг-синдрома". Пребывание пищи в желудке сопровождается ферментативной обработкой, при этом желудочный сок содержит ферменты, осуществляющие начальные стадии расщепления белков.

Желудок рассматривается как орган пепсинно-кислотного пищеварения, так как это единственный отдел пищеварительного канала, где ферментативные реакции проходят в резко кислой среде. Железы желудка выделяют несколько протеолитических ферментов. Наиболее важными из них являются пепсины и, кроме того, химозин и парапепсин, которые осуществляют дезагрегацию белковой молекулы и лишь в небольшой степени расщепление пептидных связей. Большое значение имеет, по-видимому, действие соляной кислоты на пищу. Во всяком случае, кислая среда желудочного содержимого не только создает оптимальные условия для действия пепсинов, но и способствует денатурации белков, вызывает набухание пищевой массы, увеличивает проницаемость клеточных структур, тем самым благоприятствуя последующей пищеварительной обработке.

Таким образом, слюнные железы и желудок играют весьма ограниченную роль в переваривании и расщеплении пищи. Каждая из упомянутых желез по сути осуществляет воздействие на один из видов пищевых веществ (слюнные железы - на полисахариды, желудочные - на белки), причем в ограниченных пределах. В то же время поджелудочная железа выделяет самые разнообразные ферменты, которые осуществляют гидролиз всех пищевых веществ. Поджелудочная железа воздействует с помощью вырабатываемых ею ферментов на все виды нутриентов (белки, жиры, углеводы).

Ферментативное действие секрета поджелудочной железы реализуется в полости тонкой кишки, и уже один этот факт заставляет считать, что кишечное пищеварение является наиболее существенным этапом в переработке пищевых веществ. Сюда же, в полость тонкой кишки, попадает и желчь, которая вместе с панкреатическим соком осуществляет нейтрализацию кислого желудочного химуса. Ферментативная активность желчи невелика и, в общем, не превышает ту, что обнаруживается в крови, моче и других непищеварительных жидкостях. Вместе с тем желчь и, в особенности, ее кислоты (холевая и дезоксихолевая) выполняют ряд важных пищеварительных функций. Известно, в частности, что желчные кислоты стимулируют деятельность некоторых панкреатических ферментов. Наиболее отчетливо это доказано в отношении панкреатической липазы, в меньшей степени это касается амилазы и протеаз. Кроме того, желчь стимулирует перистальтику кишечника и, по-видимому, обладает бактериостатическим действием. Но наиболее важно участие желчи во всасывании нутриентов. Желчные кислоты необходимы для эмульгирования жиров и для всасывания нейтральных жиров, жирных кислот и, возможно, других липидов.

Принято считать, что кишечное полостное пищеварение - это процесс, который осуществляется в просвете тонкой кишки под влиянием, главным образом, секрета поджелудочной железы, желчи и кишечного сока. Внутрикишечное пищеварение осуществляется за счет слияния части транспортных везикул с лизосомами, цистернами эндоплазматической сети и комплекса Гольджи. Предполагается участие нутриентов во внутриклеточном метаболизме. Происходит слияние транспортных везикул с базолатеральной мембраной энтероцитов и выход содержимого везикул в межклеточное пространство. Тем самым достигается временное депонирование нутриентов и их диффузия по градиенту концентрации через базальную мембрану энтероцитов в собственную пластинку слизистой оболочки тонкой кишки.

Интенсивное изучение процессов мембранного пищеварения позволило достаточно полно охарактеризовать деятельность пище-варительно-транспортного конвейера в тонкой кишке. Согласно сложившимся на сегодня представлениям, ферментативный гидролиз пищевых субстратов последовательно осуществляется в полости тонкой кишки (полостное пищеварение), в надэпителиальном слое слизистых наложений (пристеночное пищеварение), на мембранах щеточной каймы энтероцитов (мембранное пищеварение) и после проникновения не полностью расщепленных субстратов внутрь энтероцитов (внутриклеточное пищеварение).

Начальные стадии гидролиза биополимеров осуществляются в полости тонкой кишки. При этом пищевые субстраты, не подвергшиеся гидролизу в кишечной полости, и продукты их начального и промежуточного гидролиза диффундируют сквозь неперемешивае-мый слой жидкой фазы химуса (автономный примембранный слой) в зону щеточной каймы, где осуществляется мембранное пищеварение. Крупномолекулярные субстраты гидролизуются панкреатическими эндогидролазами, адсорбированными преимущественно на поверхности гликокаликса, а продукты промежуточного гидролиза - экзогидролазами, транслоцированными на внешней поверхности мембран микроворсинок щеточной каймы. Благодаря сопряженности механизмов, осуществляющих заключительные стадии гидролиза и начальные этапы транспорта через мембрану, продукты гидролиза, образующиеся в зоне мембранного пищеварения, всасываются и поступают во внутреннюю среду организма.

Переваривание и всасывание основных нутриентов осуществляется следующим образом.

Переваривание белков в желудке происходит при превращении в кислой среде пепсиногенов в пепсины (оптимальный рН 1,5-3,5). Пепсины расщепляют связи между ароматическими аминокислотами, соседствующими с карбоксильными аминокислотами. Они инактивируются в щелочной среде, расщепление пептидов пепсинами прекращается после поступления химуса в тонкую кишку.

В тонкой кишке полипептиды подвергаются дальнейшему расщеплению протеазами. В основном расщепление пептидов осуществляется панкреатическими ферментами: трипсином, химотрипсином, эластазой и карбоксипептидазами А и В. Энтерокиназа переводит трипсиноген в трипсин, который затем активирует и другие протеазы. Трипсин расщепляет полипептидные цепочки в местах соединений основных аминокислот (лизина и аргинина), в то время как химотрипсин разрушает связи ароматических аминокислот (фенилала-нина, тирозина, триптофана). Эластаза расщепляет связи алифатических пептидов. Эти три фермента являются эндопептидазами, поскольку гидролизуют внутренние связи пептидов. Карбоксипеп-тидазы А и В представляют собой экзопептидазы, так как отщепляют только концевые карбоксильные группы преимущественно нейтральных и основных аминокислот соответственно. При протеолизе, осуществляемом панкреатическими ферментами, происходит отщепление олигопептидов и некоторых свободных аминокислот. Микроворсинки энтероцитов имеют на своей поверхности эндопептидазы и экзопептидазы, которые расщепляют олигопептиды до аминокислот, ди- и трипептидов. Всасывание ди- и трипептидов осуществляется с помощью вторичного активного транспорта. Эти продукты затем расщепляются до аминокислот внутриклеточными пептидазами энтероцитов. Аминокислоты абсорбируются по принципу механизма ко-транспорта с натрием на апикальном участке мембраны. Последующая диффузия через базолатеральную мембрану энтероцитов происходит против градиента концентрации, и аминокислоты попадают в капиллярное сплетение кишечных ворсинок. По типам переносимых аминокислот различают: нейтральный транспортер (переносящий нейтральные аминокислоты), основной (переносящий аргинин, лизин, гистидин), дикарбоксильный (транспортирующий глутамат и аспартат), гидрофобный (транспортирующий фенилаланин и метионин), иминотранспортер (переносящий пролин и гидроксипролин).

В кишечнике расщепляются и всасываются только те углеводы, на которые действуют соответствующие ферменты. Непереваривае-мые углеводы (или пищевые волокна) не могут быть ассимилированы, поскольку для этого нет специальных ферментов. Однако возможен их катаболизм бактериями толстой кишки. Углеводы пищи состоят из дисахаридов: сахарозы (обычный сахар) и лактозы (молочный сахар); моносахаридов - глюкозы и фруктозы; растительных крахмалов - амилозы и амилопектина. Еще один углевод пищи - гликоген - является полимером глюкозы.

Энтероциты не способны транспортировать углеводы размером больше, чем моносахариды. Поэтому большая часть углеводов должна расщепляться перед всасыванием. Под действием амилазы слюны образуются ди- и триполимеры глюкозы (соответственно мальтоза и мальтотриоза). Амилаза слюны инактивируется в желудке, так как оптимальный рН для ее активности составляет 6,7. Панкреатическая амилаза продолжает гидролиз углеводов до мальтозы, мальтотриозы и концевых декстранов в полости тонкой кишки. Микроворсинки энтероцитов содержат ферменты, расщепляющие олиго- и дисахариды до моносахаридов для их абсорбции. Глюкоамилаза расщепляет связи на нерасщепленных концах олигосахаридов, которые образовались при расщеплении амилопектина амилазой. В результате этого образуются наиболее легко расщепляемые тетрасахариды. Сахаразно-изомальтазный комплекс имеет два каталитических участка: один с сахаразной активностью, другой - с изомальтазной. Изомальтазный участок переводит тетрасахариды в мальтотриозу. Изомальтаза и сахараза отщепляют глюкозу от нередуцированных концов мальтозы, мальтотриозы и концевых декстранов. При этом сахараза расщепляет дисахарид сахарозу до фруктозы и глюкозы. Кроме того, на микроворсинках энтероцитов также имеется лактаза, которая расщепляет лактозу до галактозы и глюкозы.

После образования моносахаридов начинается их абсорбция. Глюкоза и галактоза транспортируются в энтероциты вместе с натрием посредством транспортера "натрий-глюкоза", при этом всасывание глюкозы значительно возрастает в присутствии натрия и нарушается в его отсутствие. Фруктоза же поступает в клетку через апикальный участок мембраны путем диффузии. Галактоза и глюкоза проходят через базолатеральный участок мембраны с помощью переносчиков, механизм выхода фруктозы из энтероцитов менее изучен. Моносахариды поступают через капиллярное сплетение ворсинок в воротную вену и далее в кровоток.

Жиры в пище представлены в основном триглицеридами, фосфолипидами (лецитином) и холестерином (в виде его эфиров). Для полноценного переваривания и всасывания жиров необходимо сочетание нескольких факторов: нормальной работы печени и желчевыводящих путей, наличия панкреатических ферментов и щелочного рН, нормального состояния энтероцитов, лимфатической системы кишечника и регионарной кишечно-печеночной циркуляции. Отсутствие любого из этих компонентов приводит к нарушению всасывания жиров и стеаторее.

В основном переваривание жиров происходит в тонкой кишке. Однако начальный процесс липолиза может проходить в желудке под действием желудочной липазы при оптимальном значении рН 4-5. Липаза желудка расщепляет триглицериды до жирных кислот и диглицеридов. Она устойчива к воздействию пепсина, однако разрушается под действием протсаз поджелудочной железы в щелочной среде двенадцатиперстной кишки, ее активность снижается также под действием солей желчных кислот. Желудочная липаза имеет небольшое значение по сравнению с панкреатической липазой, хотя обладает некоторой активностью, особенно в антральном отделе, где при механическом перемешивании химуса образуются мельчайшие жировые капли, что повышает площадь поверхности переваривания жиров.

После попадания химуса в двенадцатиперстную кишку происходит дальнейший липолиз, включающий несколько последовательных стадий. Сначала триглицериды, холестерин, фосфолипиды и продукты расщепления липидов желудочной липазой сливаются в мицеллы под действием желчных кислот, мицеллы стабилизируются фосфолипидами и моноглицеридами в щелочной среде. Затем колипаза, секретируемая поджелудочной железой, воздействует на мицеллы и служит точкой приложения действия панкреатической липазы. В отсутствие колипазы панкреатическая липаза обладает слабой липолитической активностью. Связывание колипазы с мицеллой улучшается в результате воздействия панкреатической фосфолипазы А на лецитин мицелл. В свою очередь, для активации фосфолипазы А и образования лизолецитина и жирных кислот необходимо наличие солей желчных кислот и кальция. После гидролиза лецитина триглицериды мицелл становятся доступными для переваривания. Затем панкреатическая липаза прикрепляется к соединению "колипаза-мицелла" и гидролизует 1- и 3-связи триглицеридов, образуя моноглицерид и жирную кислоту. Оптимальный рН для панкреатической липазы составляет 6,0-6,5. Другой фермент - панкреатическая эстераза - гидролизует связи холестерина и жирорастворимых витаминов с эфирами жирной кислоты. Основными продуктами расщепления липидов под действием панкреатической липазы и эстеразы являются жирные кислоты, моноглицериды, лизолецитин и холестерин (неэстерифицированный). Скорость поступления гидрофобных веществ в микроворсинки зависит от их солюбилизации в мицеллах в просвете кишки.

Жирные кислоты, холестерин и моноглицериды поступают в энтероциты из мицелл путем пассивной диффузии; хотя жирные кислоты с длинной цепью могут переноситься и с помощью поверхностного связывающего протеина. Поскольку эти компоненты жирорастворимы и гораздо мельче, чем непереваренные триглицериды и эфиры холестерина, они легко проходят через мембрану энтероцита. В клетке жирные кислоты с длинной цепью (более 12 атомов углерода) и холестерин переносятся связывающими протеинами в гидрофильной цитоплазме к эндоплазматическому ретикулуму. Холестерин и жирорастворимые витамины переносятся стерольным белком-переносчиком к гладкому эндоплазматическому ретикулуму, где холестерин реэстерифицируется. Жирные кислоты с длинной цепью транспортируются через цитоплазму специальным белком, степень их поступления в шероховатый эндоплазматический ретикулум зависит от количества жиров в пище.

После ресинтеза эфиров холестерина, триглицеридов и лецитина в эндоплазматическом ретикулуме они образуют липопротеины, соединяясь с аполипопротеинами. Липопротеины делят по размеру, по содержанию в них липидов и по типу апопротеинов, входящих в их состав. Хиломикроны и липопротеины очень низкой плотности имеют больший размер и состоят, в основном, из триглицеридов и жирорастворимых витаминов, тогда как липопротеины низкой плотности имеют меньший размер и содержат преимущественно эсте-рифицированный холестерин. Липопротеины высокой плотности - самые маленькие по размеру и содержат, главным образом, фосфолипиды (лецитин). Сформированные липопротеины выходят через базолатеральную мембрану энтероцитов в везикулах, далее они поступают в лимфатические капилляры. Жирные кислоты со средней и короткой цепью (содержащие менее 12 атомов углерода) могут прямо поступать в систему воротной вены из энтероцитов без образования триглицеридов. Кроме того, жирные кислоты с короткой цепью (бутират, пропионат и др.) образуются в толстой кишке из непереваренных углеводов под действием микроорганизмов и являются важным источником энергии для клеток слизистой оболочки толстой кишки (колоноцитов).

Подытоживая представленные сведения, следует признать, что знания физиологии и биохимии пищеварения позволяют оптимизировать условия проведения искусственного (энтерального и перорального) питания, опираясь на основные принципы деятельности пищеварительного конвейера.

Неплохо, наверное, иметь некоторое представстенение о строении нашей пищеварительной системы и о том, что же происходит с едой «внутри»

Неплохо, наверное, иметь некоторое представстенение о строении нашей пищеварительной системы и о том, что же происходит с едой «внутри».

Человек, умеющий вкусно готовить, но не знающий, какая судьба ожидает его блюда после того, как они съедены, уподобляется автолюбителю, который выучил правила движения и научился «крутить баранку», но ничего не знает об устройстве автомобиля.

Отправляться в длительное путешествие с такими знаниями рискованно, даже если машина вполне надежна. В пути бывают всякие неожиданности.

Рассмотрим самое общее устройство «пищеварительной машины».

Процес пищеварения в организме человека

Итак, взглянем на схему.

Мы откусили кусочек чего-нибудь съестного.

ЗУБЫ

Откусили зубами (1) и ими же продолжаем пережевывать. Даже чисто физическое измельчение играет огромную роль – пища должна поступать в желудок в виде кашицы, кусками она переваривается в десятки и даже сотни раз хуже. Впрочем, сомневающиеся в роли зубов могут попробовать что-либо съесть, не откусывая и не перемалывая ими пищу.

ЯЗЫК И СЛЮНА

При жевании происходит также пропитывание слюной, выделяемой тремя парами больших слюнных желез (3) и множеством мелких. В сутки в норме вырабатывается от 0,5 до 2 литров слюны. Ее ферменты в основном расщепляют крахмал!

При должном пережевывании образуется однородная жидкая масса, требующая минимальных затрат для дальнейшего переваривания.

Помимо химического воздействия на пищу, слюна обладает бактерицидным свойством. Даже в промежутках между едой она всегда смачивает полость рта, предохраняет слизистую оболочку от пересыхания и способствует ее обеззараживанию.

Не случайно при мелких царапинах, порезах первое естественное движение - облизать ранку. Конечно, слюна как дезинфектор по надежности уступает перекиси или йоду, но зато всегда под рукой (то есть во рту).

Наконец, наш язык (2) безошибочно определяет, вкусно или невкусно, сладко или горько, солено или кисло.

Эти сигналы служат указанием, сколько и каких соков нужно для переваривания.

ПИЩЕВОД

Пережеванная пища через глотку попадает в пищевод (4). Глотание – довольно сложный процесс, в нем участвуют многие мышцы, и в известной мере оно происходит рефлекторно.

Пищевод представляет собой четырехслойную трубку длиной 22-30 см. В спокойном состоянии пищевод имеет просвет в виде щели, но съеденное и выпитое отнюдь не проваливается вниз, а продвигается за счет волнообразных сокращений его стенок. Все это время активно продолжается слюнное пищеварение.

ЖЕЛУДОК

Остальные пищеварительные органы располагаются в животе. Они отделены от грудной клетки диафрагмой (5) – главной дыхательной мышцей. Через специальное отверстие в диафрагме пищевод попадает в брюшную полость и переходит в желудок (6).

Этот полый орган формой напоминает реторту. На его внутренней слизистой поверхности находится несколько складок. Объем совершенно пустого желудка около 50 мл. При еде он растягивается и может вмещать весьма немало - до 3-4 л.

Итак, проглоченная пища в желудке. Дальнейшие превращения определяются прежде всего ее составом и количеством. Глюкоза, спирт, соли и избыток воды могут сразу всасываться – в зависимости от концентрации и сочетания с другими продуктами. Основная же масса съеденного подвергается действию желудочного сока. Этот сок содержит соляную кислоту, ряд ферментов и слизь. Его выделяют специальные желёзки в слизистой желудка, которых насчитывают около 35 млн.

Причем состав сока каждый раз меняется: на каждую пищу свой сок. Интересно, что желудок как бы заранее знает, какая работа ему предстоит, и выделяет нужный сок порой задолго до еды – при одном виде или запахе пищи. Это доказал еще академик И. П. Павлов в своих знаменитых опытах с собаками. А у человека сок выделяется даже при отчетливой мысли о еде.

Фрукты, простокваша и другая легкая пища требуют совсем немного сока невысокой кислотности и с малым количеством ферментов. Мясо же, особенно с острыми приправами, вызывает обильное выделение весьма крепкого сока. Относительно слабый, но чрезвычайно богатый ферментами сок вырабатывается на хлеб.

Всего за день выделяется в среднем 2-2,5 л желудочного сока. Пустой желудок периодически сокращается. Это знакомо всем по ощущениям «голодных спазмов». Съеденное же на какое-то время приостанавливает моторику. Это важный факт. Ведь каждая порция пищи обволакивает внутреннюю поверхность желудка и располагается в виде конуса, вложенного в предыдущий. Желудочный сок действует в основном на поверхностные слои, контактирующие со слизистой оболочной. Внутри же еще долгое время работают ферменты слюны.

Ферменты – это вещества белковой природы, обеспечивающие протекание какой-либо реакции. Главный фермент желудочного сока – пепсин, отвечающий за расщепление белков.

ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНАЯ КИШКА

По мере переваривания порции пищи, расположенные у стенок желудка, продвигаются к выходу из него – к привратнику.

Благодаря возобновившейся к этому времени моторной функции желудка, то есть его периодическим сокращениям, пища основательно перемешивается.

В результате в двенадцатиперстную кишку (11) поступает уже почти однородная полупереваренная кашица. Привратник желудка «охраняет» вход в двенадцатиперстную кишку. Это мышечный клапан, пропускающий пищевые массы только в одном направлении.

Двенадцатиперстная кишка относится к тонкой кишке. Вообще-то весь пищеварительный тракт, начиная с глотки и вплоть до заднего прохода, представляет собой одну трубку с разнообразными утолщениями (даже таким крупным, как желудок), множеством изгибов, петель, несколькими сфинктерами (клапанами). Но отдельные части этой трубки выделяются и анатомически, и по выполняемым в пищеварении функциям. Так, тонкую кишку считают состоящей из двенадцатиперстной кишки (11), тощей кишки (12) и подвздошной кишки (13).

Двенадцатиперстная кишка самая толстая, но длина ее всего 25-30 см. Ее внутренняя поверхность покрыта множеством ворсинок, а в подслизистом слое находятся небольшие железки. Их секрет способствует дальнейшему расщеплению белков и углеводов.

В полость двенадцатиперстной кишки открываются общий желчный проток и главный проток поджелудочной железы.

ПЕЧЕНЬ

По желчному протоку поставляется желчь, вырабатываемая самой крупной в организме железой – печенью (7). За день печень производит до 1 л желчи – довольно внушительное количество. Желчь состоит из воды, жирных кислот, холестерина и неорганических веществ.

Желчеотделение начинается уже через 5-10 минут после начала еды и заканчивается, когда последняя порция пищи покидает желудок.

Желчь полностью прекращает действие желудочного сока, благодаря чему желудочное пищеварение сменяется на кишечное.

Она также эмульгирует жиры – образует с ними эмульсию, многократно повышая поверхность соприкосновения жировых частиц с воздействующими на них ферментами.

ЖЕЛЧНЫЙ ПУЗЫРЬ

В ее же задачу входит улучшить всасывание продуктов расщепления жиров и других питательных веществ – аминокислот, витаминов, способствовать продвижению пищевых масс и предупредить их гниение. Запасы желчи хранятся в желчном пузыре (8).

Наиболее активно сокращается его нижняя, примыкающая к привратнику часть. Его емкость около 40 мл, однако желчь в нем находится в концентрированном виде, сгущаясь в 3-5 раз по сравнению с печеночной желчью.

При необходимости она поступает через пузырный проток, который соединяется с печеночным протоком. Образуемый общий желчный проток (9) и доставляет желчь в двенадцатиперстную кишку.

ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА

Сюда же выходит проток поджелудочной железы (10). Это вторая по величине железа у человека. Ее длина достигает 15-22 см, вес - 60-100 граммов.

Строго говоря, поджелудочная железа состоит из двух желез – экзокринной, вырабатывающей в день до 500-700 мл панкреатического сока, и эндокринной, производящей гормоны .

Разница между этими двумя видами желез заключается в том, что секрет экзокринных желез (желез внешней секреции) выделяется во внешнюю среду, в данном случае в полость двенадцатиперстной кишки, а производимые эндокринными (то есть внутренней секреции) железами вещества, называемые гормонами, попадают в кровь или в лимфу.

Панкреатический сок содержит целый комплекс ферментов, расщепляющих все пищевые соединения – и белки, и жиры, и углеводы. Этот сок выделяется при каждом «голодном» спазме желудка, непрерывное же его поступление начинается через несколько минут после начала еды. Состав сока меняется в зависимости от характера пищи.

Гормоны поджелудочной железы - инсулин, глюкагон и др. регулируют углеводный и жировой обмен. Инсулин, например, приостанавливает распад гликогена (животного крахмала) в печени и переводит клетки тела на питание преимущественно глюкозой. Уровень сахара в крови при этом снижается.

Но вернемся к превращениям пищи. В двенадцатиперстной кишке она смешивается с желчью и панкреатическим соком.

Желчь приостанавливает действие желудочных ферментов и обеспечивает должную работу сока поджелудочной железы. Белки, жиры и углеводы подвергаются дальнейшему расщеплению. Лишняя вода, минеральные соли, витамины и полностью переваренные вещества всасываются через кишечные стенки.

КИШЕЧНИК

Резко изгибаясь, двенадцатиперстная кишка переходит в тощую (12), длиной 2-2,5 м. Последняя в свою очередь соединяется с подвздошной кишкой (13), длина которой 2,5-3,5 м. Общая протяженность тонкой кишки составляет, таким образом, 5-6 м. Ее всасывающая способность многократно увеличивается благодаря наличию поперечных складок, число которых достигает 600-650. Кроме того, внутреннюю поверхность кишки выстилают многочисленные ворсинки. Их согласованные движения обеспечивают продвижение пищевых масс, через них же поглощаются питательные вещества.

Раньше считалось, что кишечное всасывание процесс чисто механический. То есть предполагалось, что питательные вещества расщепляются до элементарных «кирпичиков» в полости кишки, а затем эти «кирпичики» проникают в кровь через кишечную стенку.

Но оказалось, что в кишке пищевые соединения «разбираются» не до конца, а окончательное расщепление происходит только вблизи стенок кишечных клеток . Этот процесс был назван мембранным, или пристеночным

В чем оно заключается? Питательные компоненты, уже изрядно измельченные в кишке под действием панкреатического сока и желчи, проникают между ворсинками кишечных клеток. Причем ворсинки образуют столь плотную кайму, что для крупных молекул, а тем более бактерий, поверхность кишки недоступна.

В эту стерильную зону кишечные клетки выделяют многочисленные ферменты, и осколки питательных веществ разделяются на элементарные составляющие – аминокислоты, жирные кислоты, моносахариды, которые и всасываются. И расщепление, и всасывание происходят в очень ограниченном пространстве и часто объединены в один сложный взаимосвязанный процесс.

Так или иначе на протяжении пяти метров тонкой кишки пища полностью переваривается и полученные вещества попадают в кровь.

Но они поступают не в общий кровоток. Если бы это произошло, человек мог бы умереть после первой же еды.

Вся кровь от желудка и от кишечника (тонкого и толстого) собирается в воротную вену и направляется в печень . Ведь пища дает не только полезные соединения, при ее расщеплении образуется множество побочных продуктов.

Сюда же надо добавить токсины , выделяемые кишечной микрофлорой, и многие лекарственные вещества и яды, присутствующие в продуктах (особенно при современной экологии). Да и чисто питательные компоненты не должны сразу попадать в общее кровяное русло, в противном случае их концентрация превысила бы все допустимые пределы.

Положение спасает печень. Ее не зря называют главной химической лабораторией тела. Здесь происходит обеззараживание вредных соединений и регуляция белкового, жирового и углеводного обмена. Все эти вещества могут синтезироваться и расщепляться в печени - по потребности, обеспечивая постоянство нашей внутренней среды.

Об интенсивности ее работы можно судить по тому факту, что при собственном весе 1,5 кг печень расходует примерно седьмую часть всей производимой организмом энергии. За минуту через печень проходит около полутора литров крови, причем в ее сосудах может находиться до 20 % общего количества крови у человека. Но проследим до конца путь пищи.

Из подвздошной кишки через специальный клапан, препятствующий обратному затеканию, непереваренные остатки попадают в толстую кишку . Обитая длина ее от 1,5 до 2 метров. Анатомически она подразделяется на слепую кишку (15) с червеобразным отростком (аппендиксом) (16), восходящую ободочную кишку (14), поперечную ободочную (17), нисходящую ободочную (18), сигмовидную кишку (19) и прямую (20).

В толстой кишке завершается всасывание воды и формируется кал. Для этого кишечными клетками выделяется специальная слизь. В толстой кишке находят прибежище мириады микроорганизмов. Выделяемый кал примерно на треть состоит из бактерий. Нельзя сказать, что это плохо.

Ведь в норме устанавливается своеобразный симбиоз хозяина и его «квартирантов».

Микрофлора питается отходами, а поставляет витамины, некоторые ферменты, аминокислоты и другие нужные вещества. Кроме того, постоянное наличие микробов поддерживает работоспособность иммунной системы, не позволяя ей «дремать». Да и сами «постоянные обитатели» не допускают внедрение чужаков, нередко болезнетворных.

Но такая картина в радужных тонах бывает лишь при правильном питании. Неестественные, рафинированные продукты, избыток пищи и неправильные сочетания изменяют состав микрофлоры. Начинают преобладать гнилостные бактерии, и вместо витаминов человек получает яды. Сильно бьют по микрофлоре и всевозможные лекарства, особенно антибиотики.

Но так или иначе фекальные массы продвигаются благодаря волнообразным движениям ободочной кишки - перистальтике и достигают прямой кишки. На ее выходе для подстраховки расположены целых два сфинктера - внутренний и наружный, которые замыкают задний проход, открываясь лишь при дефекации.

При смешанном питании из тонкой кишки в толстую за сутки в среднем переходит около 4 кг пищевых масс, кала же вырабатывается лишь 150-250 г.

Но у вегетарианцев кала образуется значительно больше, ведь в их пище очень много балластных веществ. Зато и кишечник работает идеально, микрофлора устанавливается самая дружественная, а ядовитые продукты значительной частью даже не достигают печени, поглощаясь клетчаткой, пектинами и другими волокнами.

На этом мы закончим наш экскурс по пищеварительной системе. Но надо отметить, что ее роль отнюдь не сводится только к перевариванию. В нашем теле все взаимосвязано и взаимозависимо как на физическом, так и на энергетическом планах.

Совсем недавно, например, установили, что кишечник является и мощнейшим аппаратом по производству гормонов. Причем по объему синтезируемых веществ он сопоставим (!) со всеми остальными эндокринными железами, вместе взятыми. опубликовано