Пищеварительная система человекаВещества, необходимые для роста и восстановления клеток и тканей, поддержания жизнедеятельности и восполнения расходуемой энергии, поступают в организм с пищей. Продукты питания содержат питательные вещества - белки, жиры, углеводы, а также воду, минеральные вещества и витамины. Благодаря усвоению питательных веществ организм растет, клетки его размножаются, заменяются новыми. Следовательно, одна из функций питательных веществ - строительная. Кроме того, питательные вещества служат источником химической энергии, которая превращается в организме в другие виды энергии (например, в тепловую, механическую). Таким образом, другая функция питательных веществ - энергетическая.



Однако для того, чтобы питательные вещества могли быть усвоены организмом и использованы в нужных целях, требуется предварительная переработка пищевых продуктов: их измельчение и последовательное расщепление на более простые химические соединения.

Совокупность процессов, обеспечивающих механическое измельчение пищи и химическое расщепление ее на вещества, пригодные к участию в обмене веществ, называется пищеварением.

Пищеварительная система. Функции механической и химической переработки пищи, всасывания переработанных веществ в кровь и лимфу и выделения непереваренных веществ выполняет пищеварительная система. Она состоит из пищеварительной трубки, длина которой у взрослого человека достигает 7-8 м, и ряда расположенных вне ее стенки крупных желез. Трубка образует множество изгибов и петель. Пищеварительную систему принято разделять на три отдела: передний, средний и задний. Передний отдел составляют ротовая полость, глотка, пищевод. Они расположены в области головы, шеи и груди и имеют относительно прямое направление. Их функции - введение, пережевывание, смачивание слюной (частичная обработка) пищи. В глотке происходит частичный перекрест пищеварительных и дыхательных путей. В брюшной полости пищеварительная трубка резко расширяется, образуя желудок. За ним следуют тонкая и толстая кишка. В среднем отделе (желудок, тонкая кишка) пища за счет пищеварительных соков подвергается химической обработке (в результате чего образуются простые соединения - глюкоза и другие моносахариды, аминокислоты, жирные кислоты и др.), осуществляется всасывание продуктов пищеварения в кровь и лимфу. Задний отдел - это толстая кишка, в которой интенсивно всасывается вода и образуются каловые массы. Непереваренные и непригодные к всасыванию вещества удаляются наружу через задний проход.

Передний отдел пищеварительной системы. Полость рта делится на преддверие и собственно полость. Преддверие ограничено губами, щеками, зубами и деснами. У человека движения рта связаны с членораздельной речью. В преддверии рта открывается большое число мелких слюнных желез и протоки околоушных слюнных желез.

Верхнюю стенку собственно полости рта образует нёбо, подразделяемое на твердое (верхняя челюсть) и мягкое. Дном является диафрагма рта, на которой лежит язык. В полость рта открываются протоки подъязычных и поднижнечелюстных слюнных желез.

Основания функция выделяемой слюны - смачивание и частичная переработка пищи. У человека и других приматов слюна богата амилазой - ферментом, гидролизующим крахмал до декстринов и глюкозы, а также лизоцимом - биологически активным веществом, обладающим бактерицидным действием. За сутки выделяется до 2 л слюны. Реакция слюны щелочная, поскольку именно в этой области кислотности среды находится оптимум действия фермента амилазы. Секреция слюны рефлекторна. Центр слюноотделения расположен в продолговатом мозге.

В полости рта расположен язык. Он образован поперечно-полосатой мышечной тканью, покрытой слизистой оболочкой. Язык участвует в процессе жевания и глотания, в артикуляции, а также является органом вкуса. Он усеян множеством вкусовых сосочков: нитевидных, грибовидных, желобоватых и листовидных. Нитевидные (их больше всего) имеют специализированные нервные окончания, воспринимающие ощущения прикосновения. На поверхности остальных располагаются вкусовые почки - группы специализированных вкусовых рецепторов.

В полости рта расположены также зубы. У большинства млекопитающих (в том числе и у человека) последовательно сменяются два типа зубов: молочные и постоянные.

Различают три формы зубов: резцы (захват и откусывание пищи; особенно развиты у грызунов), клыки (дробление и разрывание пищи; у человека развиты относительно слабо, хорошо - у хищников и обезьян), коренные (растирание и перемалывание пищи; особенно развиты у травоядных).

Зубы укреплены в лунках челюстей. У взрослого человека - 32 постоянных, а у ребенка - 20 молочных зубов.

Число зубов принято обозначать зубной формулой, которая представляет собой дробь, в числителе которой первая цифра обозначает количество резцов, вторая - клыков, третья - малых коренных и четвертая - больших коренных зубов на одной стороне верхней челюсти, а в знаменателе - соответственно на нижней.

Прорезывание молочных зубов начинается на 6-7 месяце жизни ребенка и оканчивается к началу третьего года жизни. Зубная формула - 2 • 1 • 0 • 2/2 • 1 • 0 • 2.

Зубная формула взрослого человека - 2 • 1 • 2 • 3/2 • 1 • 2 • 3. Полностью молочные зубы сменяются у человека к 12 годам, а третий большой коренной зуб (зуб мудрости) прорезается в 18-25 лет и позднее.

Каждый зуб состоит из трех частей: коронки, шейки и корня. Коронка - более массивный отдел зуба, выступающий над входом в лунку. Шейка - несколько суженная часть, находящаяся на границе между корнем и коронкой. В этом месте с зубом соприкасается слизистая оболочка десен. Корень расположен в лунке челюстной кости и оканчивается верхушкой. На ней расположено маленькое отверстие, через которое в зуб входят сосуды и нервы. Внутри зуба имеется полость, заполненная пульпой, богатой сосудами и нервами.

Зуб построен главным образом из дентина (28% органических веществ и 72% неорганических - фосфатов кальция и магния, фторида кальция). Дентин в области корня покрыт цементом, близким по составу к кости, а в области коронки - эмалью (до 97% неорганических солей, среди которых до 4% фторида кальция) (рис. 85). Из полости рта пища попадает в глотку. Это воронкообразный канал длиной 10-12 см. Полость глотки

делится на носовую (носоглотку), ротовую и гортанную.

Носоглотка сообщается с полостью носа; ротовая сообщается с полостью рта через зев; гортанная через вход в гортань сообщается с гортанью. В носоглотку открываются отверстия слуховых труб, соединяющих глотку с полостью среднего уха.

При глотании глотка поднимается, пища (за счет кругового сокращения мышц) опускается и продвигается к пищеводу. В акте глотания участвует также язык. Мягкое нёбо отделяет носоглотку, надгортанник опускается и прикрывает вход в гортань, корень языка проталкивает пищевой комок в глотку, а далее пища поступает в пищевод.

Пищевод - цилиндрическая трубка длиной 22-30 см, впадающая в желудок. Его стенка образует складки, поэтому просвет пищевода имеет звездчатую форму.

Средний отдел пищеварительной системы начинается однокамерным желудком. Емкость его составляет (в зависимости от принятой пищи и жидкости) от 1,5 до 4 л.

Желудок выполняет в организме ряд важнейших функций. Главной из них является секреторная. Она заключается в выработке железами желудочного сока.

В его состав входят ферменты: пепсин, химозин, липаза, а также соляная кислота и слизь. Пепсин - основной фермент желудочного сока. Под его влиянием происходит расщепление сложных белков пищи на более простые - альбумозы и пептоны. Пепсин проявляет ферментативное действие только в кислой среде, поэтому для его активации необходимо присутствие соляной кислоты. Липаза выделяется в желудке в небольшом количестве и участвует в расщеплении жиров. Химозин присутствует в содержимом желудка только в раннем детском возрасте, так как его роль заключается в створаживании молока.

Слизь, покрывая поверхность слизистой оболочки желудка, предохраняет ее от действия соляной кислоты и повреждения грубыми комками пищи. Кроме того, в желудке выделяется особое вещество - антипепсин благодаря его наличию стенка желудка становится устойчивой по отношению к переваривающему действию пепсина.

Кроме химической переработки пищи, желудок осуществляет еще некоторые важные для организма функции. Механическая функция желудка состоит в перемешивании пищи с желудочным соком и проталкивании переработанной пищи в двенадцатиперстную кишку. Эту функцию выполняет сокращающаяся мускулатура желудка. В стенке желудка вырабатывается антианемический фактор, который способствует поглощению витамина В12, поступающего с пищей. При отсутствии этого фактора у человека развивается злокачественное малокровие. Через стенку желудка происходит всасывание таких веществ, как вода, спирт, соли, сахар и др. Вместе с тем желудок выполняет и определенную выделительную функцию; особенно наглядно это проявляется при заболевании почек, когда через стенку желудка выделяется ряд конечных продуктов обмена белков (аммиак, мочевина и др.).

Эндокринная функция желудка заключается в выработке ряда биологически активных веществ, которые оказывают стимулирующее или тормозящее действие на моторику (движение) и секреторную деятельность железистых клеток желудка и других отделов пищеварительного тракта.

Желудок выстлан слизистой оболочкой, в которой расположены железы, вырабатывающие пепсиноген который в присутствии соляной кислоты превращается в пепсин; соляную кислоту; слизь; липазу и химозин, а также биологически активные вещества, например серотонин, стимулирующий выделение пищеварительных ферментов и слизи, двигательную активность желудка. Мышечная оболочка желудка образована гладкой мышечной тканью. В ней расположены нервное сплетение и лимфатические сосуды.

Мышцы долго не заполняемого желудка начинают усиленно сокращаться. При этом в мозг идут потоки импульсов. Возникает чувство голода. Сигналы же о насыщении поступают в головной мозг с опозданием на 20 минут, поэтому слишком быстрое потребление пищи может привести к перееданию.

Секреция желудочного сока начинается через несколько минут после поступления пищи в рот и непрерывно продолжается все время, пока пища находится в желудке (4-8 часов).

Одним из крупнейших ученых, работавших в области изучения физиологии пищеварения, был замечательный русский физиолог И. П. Павлов (1849-1936), удостоенный за свои работы Нобелевской премии.

И. П. Павлов доказал, что отделение желудочного сока в результате раздражения рецепторов ротовой полости является безусловным сокоотделительным рефлексом, центр которого находится в продолговатом мозге. Однако секреция желудочного сока может начаться задолго до попадания в желудок - в ответ на различные внешние сигналы (например, свет, звук), связанные с приемом пищи. Значит, наряду с безусловными, существуют и условные сокоотделителъные рефлексы. И. П. Павлов осуществил операцию наложения фистулы желудка у собаки, чтобы определять наличие желудочного сока. Если при этом у подопытного животного был ранее выработан условный рефлекс на свет или звук в сочетании с подачей пищи, то эти сигналы вызывали выделение желудочного сока и при отсутствии пищи в желудке.

Условно рефлекторно выделяемый желудочный сок И. П. Павлов назвал аппетитным, или запальным. Аппетит - это ощущение потребности в определенной пище. Аппетитный сок имеет важное значение для пищеварения: благодаря ему желудок оказывается заранее подготовленным к приему пищи, и при ее поступлении в желудок сразу же начинается процесс расщепления питательных веществ.

Второй частью среднего отдела пищеварительной системы является тонкий кишечник, который в свою очередь условно делится на три части: начальную - двенадцатиперстную кишку (длина не более 25-30 см), тощую и подвздошную кишки.

В тонкой кишке подвергаются химической обработке все виды питательных веществ - белки, жиры и углеводы. В переваривании белков участвует целый ряд ферментов, из которых основными являются трипсин и химотрипсин. Переваривание жиров обеспечивается липазой, а углеводов - амилазой, сахаразой, лактазой и др. В тонкой кишке происходит также процесс всасывания продуктов расщепления питательных веществ в кровеносные и лимфатические сосуды. Кроме того, кишечник выполняет механическую функцию, перемещая полупереваренную пищу по направлению к конечному отделу пищеварительной системы. Эта функция осуществляется благодаря перистальтическим сокращениям мышечной оболочки кишечника. Наконец, слизистая оболочка кишечника содержит секреторные клетки, вырабатывающие биологически активные вещества, т. е. выполняющие эндокринную функцию.

Функции определяют особенности строения тонкой кишки. Так, слизистая оболочка образует многочисленные круговые складки, увеличивающие поверхность всасывания. Поверхность слизистой оболочки усеяна кишечными ворсинками и криптами (выростами, складками). Кишечные ворсинки представляют собой выпячивания слизистой оболочки пальцевидной формы, свободно впадающие в просвет тонкой кишки. Число ворсинок очень велико. Больше всего их в двенадцатиперстной и тощей кишках (22-40 ворсинок на 1 мм2). Поверхность ворсинок покрыта однослойным цилиндрическим эпителием. В нем имеются клетки трех видов: столбчатые, бокаловидные и эндокринные.

Столбчатые клетки покрыты огромным количеством микроворсинок, которые еще в 30-40 раз увеличивают всасывающую поверхность. Кроме того, в микроворсинках содержится много ферментов, участвующих в расщеплении и транспорте всасывающих веществ. Этот процесс получил название пристеночного пищеварения в отличие от полостного, совершающегося в просвете кишечника, и внутриклеточного.

Бокаловидные кишечные клетки в ворсинках выделяют слизь, которая служит для увлажнения поверхности слизистой оболочки кишечника и этим способствует продвижению пищи. Эндокринные клетки вырабатывают биологически активные вещества, стимулирующие функции печени и поджелудочной железы.

В центре каждой ворсинки проходит широкий лимфатический капилляр, слепо оканчивающийся на ее вершине. В него из кишки поступают продукты переваривания жиров. Кроме того, в каждую ворсинку входят 1-2 мелкие артерии (артериолы), которые разветвляются там на капилляры, расположенные вблизи эпителиальных клеток. В кровь всасываются простые сахара и продукты расщепления белков. Из капилляров кровь собирается в венулы (мелкие вены), проходящие вдоль оси ворсинки (рис. 86).

Ворсинки выполняют также и защитную функцию, препятствуя проникновению в кровь и лимфу микроорганизмов, обитающих в кишечнике.

Мышечная оболочка тонкой кишки состоит из гладкой мышечной ткани.

Задний отдел пищеварительной системы - это толстая кишка, в которой интенсивно всасывается вода и формируются каловые массы. Она подразделяется на несколько частей, из которых следует назвать слепую кишку с червеобразным отростком, непосредственно соединяющуюся с тонким кишечником, и прямую кишку, конечный отдел которой называется заднепроходным каналом. Он проходит через тазовое дно и заканчивается задним проходом (анусом).

Время прохождения полупереваренной пищи по толстой кишке составляет приблизительно 12 часов. Из тонкой кишки в толстую поступают непереваренные остатки, которые подвергаются действию населяющих толстую кишку бактерий; в ней всасываются вода, минеральные вещества и в конечном счете образуются каловые массы.

Слизистая оболочка толстой кишки не имеет ворсинок, но в ней много складок.

Очень важной частью толстой кишки является червеобразный отросток, или аппендикс. В нем много лимфатических узлов, которые являются частью общей иммунной системы организма, поэтому иногда его называют кишечной миндалиной. В аппендиксе живет кишечная палочка. Поступая из него в толстый кишечник, она препятствует размножению болезнетворных микробов, а также принимает участие в выработке некоторых витаминов.

Толстая кишка заканчивается анусом, в котором имеются мышцы-замыкатели (сфинктеры), образованные поперечно-полосатой мышечной тканью и открывающиеся при дефекации.

Пищеварительные железы. Крупными железами пищеварительной системы, прилегающими к пищеварительной трубке, являются печень и поджелудочная железа.

Печень - самая крупная железа пищеварительного тракта. Она выполняет целый ряд важнейших функций:

а) в ней обезвреживаются многие вредные продукты обмена веществ, инактивируются гормоны, а также ряд лекарственных препаратов;

б) она участвует в защитных реакциях организма против микробов и чужеродных веществ в случае проникновения их извне;

в) в ней образуется гликоген - главный источник поддержания постоянной концентрации глюкозы в крови;

г) в ней синтезируются важнейшие белки плазмы крови - фибриноген, альбумины, протромбин и др., метаболизируется железо (вновь включается в обмен из разрушенных эритроцитов);

д) в ней образуется желчь, необходимая для всасывания жиров в кишечнике;

е) она играет большую роль в обмене холестерина, который является важным компонентом клеточных мембран;

ж) в ней накапливаются необходимые для организма жирорастворимые витамины A, D, Е, К и др.;

з) в эмбриональном периоде она является органом кроветворения. Столь многочисленные и важные функции печени определяют ее значение для организма как жизненно важного органа.

Кровеносная система печени построена сложно, а кровообращение в ней имеет ряд особенностей. Печень снабжается кровью из двух мощных источников - воротной вены и печеночной артерии. Благодаря этому за непродолжительное время через печень проходит вся кровь организма, претерпевая при этом значительные изменения: обогащаясь белками, освобождаясь от продуктов азотистого обмена и других вредных веществ. В печени содержится огромное число кровеносных капилляров, или гемокапилляров, при необходимости в печени может запасаться до 20% всей массы крови. По гемокапиллярам течет смешанная кровь. Вся кровь из печени попадает в нижнюю полую вену.

В печени существует суточный ритм секреторных процессов: днем преобладает выделение желчи, а ночью - синтез гликогена. По-видимому, этот ритм регулируется при участии гипоталамуса и гипофиза.

Желчь из желчных капилляров собирается в желчные протоки, а затем поступает в желчный пузырь. Из него через общий желчный проток она попадает в двенадцатиперстную кишку. В кишечнике желчь способствует расщеплению, омылению, эмульгированию и всасыванию жиров, усиливает перистальтику кишечника.

Печень обладает высокой способностью к регенерации. У животных при удалении от 50 до 70% ткани печени исходная ее масса восстанавливается уже на 10-14 день.

Другой важнейшей пищеварительной железой является поджелудочная. Это смешанная железа, включающая экзокринную и эндокринную части. В экзокринной вырабатывается панкреатический сок, богатый пищеварительными ферментами - трипсином, химотрипсином, амилазой, липазой и др. Он поступает по выводным протокам в двенадцатиперстную кишку.

В эндокринной части синтезируется ряд гормонов - инсулин, глюкагон, соматостатин и панкреатический полипептид, принимающий участие в регуляции водного, белкового и жирового обмена в тканях.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+