Функции пищеварения в организме

Основные функции пищеварительной системы



Основными функциями системы пищеварения являются:

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

Оглавление:

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.

Р ис.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).

Источник: http://studfiles.net/preview//page:4/



Функции пищеварительной системы

Типы пищеварения

С морфологической точки зрения под пищеварительной системой понимают пищеварительный тракт с примыкающими к нему компактными железистыми образованиями (большие слюнные железы, печень с желчным пузырем, поджелудочная железа), а желудок, тонкий и толстый кишечник называют желудочно-кишечным трактом.

Функции пищеварительной системы

Моторная, или двигательная — обеспечивает измельчение пищи, перемешивание ее с секретами пищеварительных желез и продвижение но желудочно-кишечному тракту в дистальном направлении.

Секреторная — обеспечивает секрецию пищеварительных соков в полость желудочно-кишечного тракта различными пищеварительными железами. В состав секретов входят различные ферменты, осуществляющие расщепление питательных веществ до мономеров, электролиты, слизистые вещества, конечные продукты метаболизма.

Всасывательная — представляет собой перенос продуктов расщепления питательных веществ, воды, электролитов, витаминов из полости пищеварительного тракта через слизистую оболочку в кровь и лимфу. Наиболее активный процесс всасывания происходит в тонком кишечнике.

Кроме вышеперечисленных пищеварительных функций желудочно-кишечный тракт осуществляет также ряд непищеварительных функций.

Защитная — связана с барьерными свойствами слизистой оболочки.

Экскреторная — заключается в выведении с секретами желез конечных продуктов обмена веществ, чужеродных и токсических веществ.

Эндокринная — заключается в секреции специализированными клетками биологически активных веществ — гормонов желудочно-кишечного тракта, регулирующих пищеварительные функции.

Витаминообразующая — обеспечивается за счет синтеза небольшого количества витаминов группы В и витамина К.

Главной функцией пищеварительной системы является переваривание пищи, заключающееся в ее поэтапной физической и химической обработке и образовании из нее питательных веществ, которые всасываются в кровь и лимфу.



Пища содержит питательные вещества в сложной форме пищевых веществ, которые не могут быть усвоены организмом человека и высших животных. Система пищеварения позволяет путем поэтапного гидролиза получать из пищевых веществ их мономеры — питательные вещества, сохраняющие энергетическую и пластическую ценность. Основную роль в процессе поэтапной деполимеризации (гидролизе) белков, жиров и углеводов (пищевых веществ) до их мономеров играют гидролазы — ферменты, обеспечивающие расщепление сложных органических веществ на менее простые при участии молекул воды.

В зависимости от происхождения гидролаз различают три типа пищеварения:

  • собственное — осуществляется ферментами, синтезированными самим макроорганизмом (слюнные железы, желудок, поджелудочная железа, тонкая кишка);
  • симбионтное — осуществляется ферментами симбионтов макроорганизма, т.е. ферментами микроорганизмов, населяющих ЖКТ (преимущественно толстая кишка);
  • аутокаталитическое — за счет экзогенных гидролаз, которые содержатся в составе пищи (например, в материнском молоке).

Пищеварение в нормальных условиях осуществляется главным образом собственными ферментами организма человека, но определенную роль в нем играют симбионтное и аутокаталитическое переваривание. Поэтому такое пищеварение называют смешанным.

В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ пищеварение делят на внутри- и внеклеточное. Внутриклеточное состоит в том, что поступившие в клетку путем фагоцитоза и пиноцитоза сложные вещества гидролизуются клеточными ферментами.

Внеклеточное пищеварение обеспечивается ферментами, находящимися во внеклеточной среде, и делится на полостное (дистантное) и пристеночное (контактное).



Полостное пищеварение осуществляется в полостях пищеварительного тракта ферментами слюны, желудочного сока, соков поджелудочной железы и кишечника.

Пристеночное пищеварение является продолжением полостного и осуществляется ферментами тонкой кишки на ее поверхности, образованной складками, ворсинками и микроворсинками слизистой, покрытых гликокаликсом, состоящим из сети волокон мукополисахаридов. Заключительным этапом пристеночного пищеварения является мембранное пищеварение, которое происходит на мембране эпителиоцитов кишечника с помощью ферментов, встроенных в их мембраны, и сопряжено с процессами всасывания питательных веществ.

Функции пищеварительной системы

Пищеварительная система — это совокупность органов пищеварения и связанных с ними пищеварительных желез. Система органов пищеварения представлена пищеварительным каналом и рядом желез, расположенных за его пределами (печень, поджелудочная железа и крупные слюнные железы). Пищеварительный канал начинается ротовой полостью, затем идут глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная, тонкая и толстая кишки; его длина составляет 8-10 м, процесс пищеварения в нем может длиться около двух суток.

Функции системы пищеварения весьма разнообразны, но в целом их можно разделить на две большие группы:

Пищеварительные функции

К ним относятся сенсорная, моторная, секреторная и всасывательная функции.



Сенсорная функция. Обеспечивается сенсорными рецепторами пищеварительного тракта и заключается в восприятии физико-химических параметров принимаемой пищи (температуры, консистенции, вкусовых качеств и др.), их изменений в процессе пищеварения и передаче информации в ЦНС для се оценки. Во всех отделах пищеварительного тракта имеются механореценторы, реагирующие на моторику, тонус, степень растяжения стенок желудка, кишечника, протоков желез, многочисленных сфинктеров. Их сигналы используются для координации моторики органов пищеварительного тракта. В поперечно-полосатых мышцах и сухожилиях содержатся проприорецепторы, сигналы которых используются для контроля их тонического напряжения и силы сокращения, например во время жевания.

Моторная функция. Обеспечивает поступление пищи в организм, ее размельчение и перемешивание с пищеварительными соками, передвижение полученной смеси (пищевых комков или химуса) в дистальном направлении и удаление (экскреция) непереваренных веществ из организма в составе кала. Сложность моторики органов пищеварительного тракта обусловлена наличием в нем как поперечно-полосатых мышц, так и гладких мышц. Скелетные мышцы расположены на входе и выходе из пищеварительного тракта, позволяя сознательно регулировать процессы поступления пищи и удаления из организма ее непереваренных компонентов. Гладкие мышцы, расположенные в стенках органов ЖКТ, при их расслаблении или сокращении позволяют уменьшать или увеличивать тонус желудка и его объем, изменять просвет кишечника. Волны сокращения и расслабления круговых и продольных гладких мышц распространяются вдоль пищеварительного канала, обеспечивая его перистальтические движения.

Моторика ЖКТ определяет также продолжительность нахождения перевариваемой пищи в том или ином его отделе. Этому способствует работа множества сфинктеров пищеварительной системы. Их согласованные сокращения обеспечивают продвижение пищи в каудальном направлении, се задержку на необходимое время в определенных отделах ЖКТ, разобщение этих отделов для создания строго специфических условий пищеварения в каждом из них.

Таблица. Моторная функция ЖКТ

Тип двигательной активности



Пропульсивная — передвижение пищевых масс; непропульсивная — перемешивание пищевых масс

Тонкий и толстый кишечник

Тонкий и толстый кишечник

Продольное смещение стенки кишечника относительно химуса

Сфинктеры пищеварительного тракта



Препятствие передвижению химуса, функциональное разделение отделов

Сократительная активность желчного пузыря, желчного и панкреатического протоков и расслабление их сфинктеров способствуют выведению желчи и сока поджелудочной железы в просвет кишечника.

В координации моторики пищеварительного тракта важная роль принадлежит центральной и периферической нервной системе, а также собственным миогенным механизмам. ЦНС играет определяющую роль в осуществлении моторики поперечно-полосатых мышц, обеспечивая осознаваемую регуляцию таких важных процессов, как принятие пищи, ее пережевывание и глотание, а также дефекация. Парасимпатическая система при повышении ее тонуса преимущественно усиливает моторную активность пищевода, желудка и кишечника, симпатическая система, напротив, тормозит ее.

Важное значение в регуляции моторики имеет собственная (энтеральная) нервная система ЖКТ, нейроны которой располагаются от среднего отдела пищевода до толстого кишечника. Она состоит из двух сплетений:

  • межмышечного, расположенного между внешним продольным и внутренним циркулярным слоями мышечной оболочки;
  • подслизистого, расположенного между циркулярным слоем мышечной оболочки и слоем слизистой оболочки.

К нейронам этих сплетений подходят волокна парасимпатической и симпатической нервной системы. В результате сложного взаимодействия между нейронами автономной и энтеральной систем оказываются сочетанные координирующие влияния на моторную и другие функции ЖКТ.



Секреторная функция. Заключается в синтезе секреторными клетками (гландулоцитами) специфического продукта — секрета определенного состава и функционального назначения и выделении его из клеток. По строению и характеру выделяемого секрета клетки пищеварительных желез подразделяются на три вида:

  • образующие и секретирующие белки;
  • образующие и секретирующие мукоиды;
  • секретирующие минеральные вещества.

Каждая железа состоит из гландулоцитов, вырабатывающих разные компоненты секрета, и характеризуется своими особенностями регуляции. Это обеспечивает широкое варьирование состава и свойств выделяемого железой сока.

В различных отделах пищеварительного тракта секретируются разнообразные пищеварительные соки: слюна, желудочный, поджелудочный, кишечный, желчь. Важнейшие их компоненты — вода (до 99%) и белки, основной составной частью которых являются ферменты (гидролазы). Среди пищеварительных ферментов имеются протеазы, расщепляющие белки до аминокислот; липазы, расщепляющие триацилглицеролы до моноглицеридов и свободных жирных кислот; карбоксигидразы, расщепляющие углеводы до моносахаридов. Кроме того, в составе ферментов находятся нуклеазы, холестеролэстераза, фосфолипазы, расщепляющие другие вещества пищи.

В состав секретов пищеварительных желез входят также электролиты, создающие оптимальную для работы ферментов рН; соли желчных кислот, обеспечивающие эмульгирование жиров, формирование мицелл для всасывания продуктов гидролиза липидов, а также жирорастворимых витаминов; мукоидные вещества, выполняющие защитную роль.

Всасывательная функция. Заключается в переносе питательных веществ — аминокислот, глюкозы, жирных кислот, холестерола; воды, солей, витаминов и других веществ из полости пищеварительного тракта через слизистую оболочку во внутреннюю среду организма.

Всасывание в полости рта выражено слабо, поскольку переваривание пищевых продуктов там только начинается, а время нахождения одной порции пищи не превышает обычнос. Многие лекарственные вещества мгновенно всасываются в кровь из полости рта и оказывают быстрый эффект в организме (например, нитроглицерин, валидол).



Всасывание из глотки и пищевода практически отсутствует из-за скоротечности прохождения по ним пищевых комков (от 1 до 9 с соответственно) или жидкой пищи.

Поскольку всасывание слабо выражено и в желудке, то промывание желудка при отравлениях может предупредить развитие токсических эффектов. Эта процедура широко используется в медицине для снижения влияния алкоголя, при отравлении лекарствами, наркотиками, солями тяжелых металлов и другими токсическими веществами.

Наиболее интенсивное всасывание происходит в тонком кишечнике, где имеются огромная поверхность, специальные транспортные системы для осуществления этого процесса и образуется наибольшее количество продуктов гидролиза компонентов пищи. В толстом кишечнике всасывается преимущественно вода и растворенные в ней вещества, включая токсические продукты обмена. На этом основаны методы введения в организм растворов питательных веществ (питательные клизмы) при заболеваниях, когда прием пищи через рот затруднен, и очистки организма путем очистительных клизм.

Непищеварительнме функции

К ним относятся защитная, метаболическая, экскреторная, эндокринная функции.

Защитная функция. Обеспечивается неспецифическими и специфическими механизмами пищеварительного тракта за счет:


  • рефлекторного отторжения (выплевывание или рвота) некачественной пищи (слишком горячей или холодной; содержащей механические примеси и (или) токсические вещества; имеющей нарушения органолептических свойств);
  • барьерных неспецифических механизмов слизистой пищеварительного тракта и печени;
  • бактерицидного и бактериостатического действия компонентов пищеварительных соков;
  • неспецифического клеточного и гуморального иммунитета;
  • специфического клеточного и гуморального иммунитета.

Метаболическая функция. Заключается в доставке питательных веществ из ЖКТ в кровь и лимфу и круговороте эндогенных и экзогенных веществ между кровью и пищеварительным трактом, что создает возможность их повторного использования в обмене веществ.

Экскреторная функция. Состоит в выведении из крови с секретами желез в полость ЖКТ продуктов обмена и различных чужеродных веществ, поступивших в кровоток энтеральным и парентеральным путями (билирубин, производные холестерола, мочевина, аммиак, креатинин, креатин, лекарственные, диагностические и другие вещества).

Эндокринная функция. Осуществляется клетками островков поджелудочной железы, печенью, клетками диффузной эндокринной системы пищеварительного тракта, которые секретируют гастроинтестинальные и другие гормоны.

Ряд непищеварительных функций осуществляется при участии печени.

Исследование пищеварительных функции у человека

С исследовательской целью фистулы человеку не накладывают. Иногда фистулы образуются при ранении, иной патологии, их делают с целью сохранения жизни человека, например для введения пищи в желудок при непроходимости пищевода. Основные методы исследования пищеварительных функций у человека ориентированы на их безвредность и безболезненность. Эти методы используют в функциональной диагностике здорового и больного человека.



Таблица. Современные методы исследования пищеварительного тракта у человека

Источник: http://www.grandars.ru/college/medicina/funkcii-pishchevareniya.html

Функции пищеварения

Организм человека в процессе жизнедеятельности расходует различ-ные вещества и значительное количество энергии. Из внешней среды должны поступать питательные вещества, минеральные соли, вода и ряд витаминов, которые необходимы для сохранения гомеостаза, восстановления пластиче-ских и энергетических потребностей организма. Вместе с тем человек не спо-собен усваивать углеводы, белки, жиры и некоторые другие вещества из пи-щи без предварительной ее абработки, которая осуществляется органами пи-щеварения.

Пищеварением называется процесс физической и химической перера-ботки пищи, в результате которого становится возможным всасывание пита-тельных веществ из пищеварительного тракта, поступление их в кровь или в лимфу и усвоение организмом. В пищеварительном аппарате происходят сложные физико-химические превращения пищи, которые осуществляются благодаря моторной, секреторной и всасывающей его функциям. Кроме того, органы пищеварительной системы выполняют и экскреторную функцию, вы-водя из организма остатки непереваренной пищи и некоторые продукты об-мена веществ.

Физическая обработка пищи состоит в ее размельчении, перемешива-нии и растворении содержащихся в ней веществ. Химические изменения пи-щи происходят под влиянием гидролитических пищеварительных ферментов, вырабатываемых секреторными клетками пищеварительных желез. В резуль-тате этих процессов сложные вещества пищи расщепляются на более про-стые, которые всасываются в кровь или лимфу и участвуют в обмене веществ организма. В процессе переработки пища теряет свои видовые специфиче-ские свойства, превращаясь в простые составные элементы, которые могут быть использованы организмом. Благодаря гидролитическому действию ферментов из белков пищи образуются аминокислоты и низкомолекулярные полипептиды, из жиров — глицерин и жирные кислоты, из углеводов — моно-сахариды. Эти продукты пищеварения поступают через слизистую оболочку желудка, тонкого и толстого кишечника в кровеносные и лимфатические со-суды. Благодаря этому процессу организм получает необходимые для жизне-деятельности питательные вещества. Вода, мине.ральные соли и некоторое

количество низкомолекулярных органических соединений могут всасываться в кровь без предварительной обработки.



С целью равномерно и более полного переваривания пищи требуется ее перемешивание и передвижение по желудочно-кишечному тракту. Это обеспечивается моторной функцией пищеварительного тракта путем сокра-щения гладких мышц стенок желудка и кишечника. Их двигательная актив-ность характеризуется перистальтикой, ритмической сегментацией, маятни-кообразными движениями и тоническим сокращением.

Перемешивание пищевых масс с пищеварительньши соками обеспе-чивается ритмической сегментацией и маятникообразнъши движеншми кишечной стенки.

Секреторная функция пищеварительного тракта осуществляется соот-ветствующими клетками, входящими в состав слюнных желез полости рта 2 поверхности кишки, что увеличивает внутреннюю поверхность тонкого кишечника враз. Обширная поверхность микроворсинок улучшает и процессы всасывания. Продукты промежуточного гидролиза по-падают в зону так называемой щеточной каймы, образованной микроворсин-ками, где происходят заключительная стадия гидролиза и переход к всасыва-нию. Основными ферментами, участвующими в пристеночном пищеварении, являются амилаза, липаза и прбтеазы. Благодаря этому пищеварению проис-ходит расщепление 80-90% пептидных и гликолизных связей и 55-60% -триглицеринов.

Моторная деятельность тонкого кишечника обеспечивает перемеши-вание химуса с пищеварительными секретами и продвижение его по кишке благодаря сокращению круговой и продольной мускулатуры. Сокращение продольных волокон гладкой мускулатуры кишечника сопровождается уко-рочением участка кишки, расслабление — его удлинением.

Сокращение продольных и круговых мышц регулируется блуждаю-щим и симпатическим нервами. Блуждающий нерв стимулирует моторную функцию кишечника. По симпатическому нерву передаются тормозные сиг-налы, которые снижают тонус мышц и угнетают механические движения ки-шечника. На моторную функцию кишечника оказывают влияние и гумораль-ные факторы: серотин, холин и энтерокинин стимулируют движения кишеч-ника.



Большую роль в жизнедеятельности организма и функций пищевари-тельного тракта играет микрофлора толстого кишечника, где обитают мил-лиарды различных микроорганизмов (анаэробные и молочные бактерии, ки-шечная палочка и др.). Нормальная микрофлора толстого кишечника прини-мает участие в осуществлении нескольких функций: защищает организм от патогенных микробов: участвует в синтезе ряда витаминов (витаминов груп-пы В, витамина К); инактивирует и разлагает ферменты (трипсин, амилазу, желатиназу и др.), поступившие из тонкого кишечника, а также сбраживает углеводы и вызывает гниение белков.

Движения толстого кишечника очень медленные, поэтому около по-ловины времени, затрачиваемого на пищеварительный процесс (1-2 суток), идет на передвижение остатков пищи в этом отделе кишечника.

В толстом кишечнике интенсивно происходит всасывание воды, вследствие чего образуются каловые массы, состоящие из остатков неперева-ренной пищи, слизи, желчных пигментов и бактерий. Опорожнение прямой кишки (дефекация) осуществляется рефлекторно. Рефлекторная дуга акта де-фекации замыкается в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга и обес-печивает непроизвольное опорожнение толстого кишечника. Произвольный акт дефекации происходит при участии центров продолговатого мозга, гипо-таламуса и коры больших полушарий. Симпатические нервные влияния тор-мозят моторику прямой кишки, парасимпатические — стимулируют.

Всасывание представляет собой сложный процесс и обеспечивается различными механизмами: филътрацией, связанной с разностью гидростати-ческого давления в средах, разделенных полупроницаемой мембраной; диф-фузией веществ по градиенту концентрации; осмосом. Количество всасы-вающихся веществ (за исключением железа и меди) не зависит от потребно-стей организма, оно пропорционально потреблению пищи. Кроме того, сли-зистая оболочка органов пищеварения обладает способностью избирательно всасывать одни вещества и ограничивать всасывание других.

Способностью к всасыванию обладает эпителий слизистых оболочек всего пищеварительного тракта. Например, слизистая полости рта может вса-сывать в небольшом количестве эфирные масла, на чем основано применение некоторых лекарств. В незначительной степени способна к всасыванию и слизистая оболочка желудка. Вода, алкоголь, моносахариды, минеральные соли могут проходить через слизистую желудка в обоих направлениях.



Наиболее интенсивно процесс всасывания осуществляется в тонком кишечнике, особенно в тощей и подвздошной кишке, что определяется их болыиой поверхностью, во много раз превышающей поверхность тела чело-века. Поверхность кишечника увеличивается наличием ворсинок, внутри ко-торых находятся гладкие мышечные волокна и хорошо развитая кровеносная и лимфатическая сеть. Интенсивность всасывания в тонком кишечнике со-ставляет около 2-3 л в час.

Жиры всасываются в виде жирных кислот и глицерина только в верх-ней части тонкого кишечника. Жирные кислоты нерастворимы в воде, поэто-му из всасывание, а также всасывание холестерина и других липоидов проис-ходит лишь при наличии желчи. Только эмульгированные жиры могут час-тично всасываться без предварительного расщепления до глицерина и жир-ных кислот. Жирорастворимые витамины А, Д, Е и К также нуждаются в эмульгировании, чтобы быть адсорбированными. Большая часть жира всасы-вается в лимфу, затем через грудной проток он поступает в кровь. В кишеч-нике за сутки всасывается не болеег жира.

Мышечная деятельность в зависимости от ее интенсивности и про-должительности оказывает различное влияние на процессы пищеварения. Ре-гулярные занятия физическими упражнениями и работа умеренной мощно-сти, повышая обмен веществ и энергии, увеличивают потребность организма в питательных веществах и тем самым стимулируют функции различных пищеварительных желез и процессы всасывания. Развитие мышц брюшного пресса и их умеренная активность повышают моторную функцию желудоч-но-кишечного тракта, что используется в практике лечебной физкультуры.

Однако положительное влияние физических нафузок на пищеварение наблюдается не всегда. Работа, выполняемая сразу после приема пищи, за-медляет процессы пищеварения. При этом более всего тормозится сложно-рефлекторная фаза секреции пищеварительных желез. В этой связи выполне-ние физических нагрузок целесообразно осуществлять не ранее, чем через 1,5-2 ч после приема пищи. Вместе с тем не рекомендуется работать и нато-щак. В этих условиях, особенно при длительной работе, быстро уменьшаются энергетические ресурсы организма, что приводит к существенным изменени-ям функций организма и снижению работоспособности.

При напряженной мышечной деятельности, как правило, наблюдается угнетение секреторной и двигательной функций желудочно-кишечного трак-та. Это проявляется в торможении слюноотделения, снижении секреторной,

кислотообразующей и моторной функций желудка. При этом тяжелая работа полностью подавляет сложнорефлекторную фазу желудочной секреции и значительно меньше тормозит нейрохимическую и кишечную фазы. Это так-же указывает на необходимость соблюдения определенного перерыва при выполнении мышечной работы после приема пищи.



Угнетение секреторной и моторной функций желудочно-кишечного

тракта при напряженной мышечной работе обусловлено торможением пище-

вых центров в результате отрицательной индукции с возбужденных двига-

тельных зон ЦНС. :

Кроме того, во время физической работы изменяется возбуждение центров вегетативной нервной системы с преобладанием тонуса симпатиче-ского отдела, что оказывает тормозящее влияние на процессы пищеварения. Угнетающе действует на эти процессы и повышенное выделение гормона надпочечников — адреналина.

Источник: http://zodorov.ru/funkcii-pishevareniya.html

Функции пищеварения

Этапы усвоения пищевых веществ

Жизнь — развитие, деятельность и репродукция живых существ, в том числе и человека, требует соответствующих питательных веществ для обеспечения пластических процессов в органах и тканях и компенсации в них энергетических затрат. Естественным источни­ком получения этих веществ является пища, с которой в организм поступают белки, углеводы, жиры, минеральные соли и витамины. Содержание питательных веществ во внутренней среде представляет динамичную константу, уменьшение которой приводит к изменению трофического гомеостазиса, формированию пищеварительных реак­ций и потреблению пищи. Постоянный прием веществ, переработка и усвоение их организмом позволяют сохранить его целостность и жизнедеятельность.

Питательные вещества, кроме минеральных солей и воды, не поступают в организм в готовом для усвоения виде, не могут через клеточные мембраны попасть во внутреннюю среду организма. Рас­щепление сложных компонентов пищи до простых соединений осу­ществляется в пищеварительном тракте. Таким образом, пищеварение — это совокупность процессов, которые обеспечивают физическую и химическую переработку пищевых продуктов, превращение их в ком­поненты, лишенные видовой специфичности и пригодные к всасыва­нию и участию в обмене веществ организма.

Этапы усвоения пищевых веществ представляются как своеобразный конвейер, реализующий:

Основные функции пищеварительного тракта

Основными функциями пищеварительного тракта являются:

(1) — секреторная — обеспечивающая выработку и выделение железисты­ми клетками пищеварительных соков (слюны, желудочного, подже­лудочного, кишечного, желчи), содержащих ферменты и факторы (или вещества), обеспечивающие их высокую активность;

(2) — моторно-эвакуаторная или двигательная — которая осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата и обеспечивает изменение агрегатного состояния пищи, ее измельчение, перемешивание с пи­щеварительными соками и передвижение в орально- аборальном направлении;

(3) — всасывательная — обеспечивающая перенос ко­нечных продуктов переваривания, воды, солей и витаминов через слизистую оболочку из полости пищеварительного тракта во внут­реннюю среду организма (кровь и лимфу);

(4) — экскреторная (выделительная) — реализуемая посредством выделения из организма некоторых продуктов обмена (метаболитов), солей тяжелых метал­лов, лекарственных веществ;

(5) — инкреторная — в результате которой специфическими клетками слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, а также поджелудочной железой выделяются гор­моны, стимулирующие или тормозящие функции органов пищеваре­ния;

(6) — защитная — обеспечивающаяся барьерной функцией желудочно-кишечного тракта, осуществляющей защиту организма от вредных агентов (бактерицидное, бактериостатическое и дезинтокси-кационное действие) и

(7) — рецепторная (анализаторная) — обу­словленная тем, что хемо- и механорецепторные поля внутренних поверхностей органов пищеварительного тракта могут быть общими для рефлекторных дуг висцеральных систем (выделения, сердечно­сосудистой, выделительной) и соматических рефлексов. Кроме того, пищеварительный тракт участвует в гемопоэзе, поскольку желудоч­ными железами вырабатывается вещество re мамин (внутренний фак­тор Кастла), необходимый для всасывания цианкобаламина (витамин В12), требующийся для нормального созревания эритробластов. Сли­зистая оболочка желудка и тонкой кишки, печень (наряду с кост­ным мозгом и селезенкой являются депо ферритина — белкового соединения железа, участвующего в синтезе гемоглобина.

Основные типы пищеварения

Для человека характерен так назы­ваемый собственный тип пищеварения, при котором организм ис­пользует собственные ферменты для ассимиляции пищи. Этот тип подразделяется на:

Внутриклеточное пищеварение является филогенетически наиболее древним типом и характеризуется тем, что сами ферменты не сек-ретируются из клетки, а гидролизируют мельчайшие частицы пище­вых веществ, попадающих внутрь нее, посредством мембранных транспортных механизмов.

Внеклеточное пищеварение. У высокоорганизованных животных и человека гидролитическое действие фермента реализуется в полостях пищеварительного тракта, а секреторные клетки пищеварительных желез находятся от них на некотором отдалении, поэтому такой тип пищеварения называется внеклеточным, дистантным или полостным. В результате внекле­точного расщепления вещества пищи распадаются до размеров, до­ступных для внутриклеточного гидролиза.

Mембранное пищеварение. Устойчивой является концепция мембранного (пристеночного, кон­тактного) пищеварения, согласно которой в слизистом слое и в зоне щеточной каймы энтероцитов (клетки слизистой оболочки кишечни­ка), значительно увеличивается скорость гидролитических процессов. Этот тип пищеварения имеет место на всех уровнях эволюционного развития и обусловлен наличием у энтероцитов щеточной каймы, образованной выростами цитоплазмы, ограниченной плазматической мембраной. Внешняя поверхность этой мембраны покрыта гликокаликсом, который состоит из мукополисахаридных нитей, связанных кальциевыми мостиками.

Гликокаликс адсорбирует из полости кишки секретируемые пище­варительными железами (преимущественно поджелудочной железой) ферменты, которые осуществляют промежуточные стадии гидролиза всех основных пищевых веществ. Конечные стадии расщепления белков, углеводов и возможно жиров реализуют собственно кишеч­ные ферменты, синтезируемые энтероцитами и встроенные в струк­туры их мембран. Структурная организация апикальных мембран энтероцитов такова, что благодаря ей создаются условия для сопря­жения процессов конечного гидролиза пищевых веществ и начала их всасывания. Этому способствует близкое расположение встроенных в мембрану собственных кишечных ферментов и транспортных систем, обеспечивающих всасывание.

Источник: http://doctor-v.ru/med/functions-digestive-system/

Пищеварение

Пищеварение — это совокупность физических и химических процессов превращения пищи в вещества, которые могут быть поглощены и использованы клетками организма для пластических или энергетических нужд.

В течение всей жизни человеку необходимо поглощать пищевые продукты. В результате превращения пищевых веществ организм получает материал, использующийся в процессах пластического и энергетического обмена. В процессах пластического обмена пищевые вещества используются при делении и росте клеток организма, а в процессах энергетического обмена окисление пищевых веществ является источником всей энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма.

Компоненты пищи

В состав пищи должны входить белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли и вода.

Белки являются полимерамиаминокислот. При нормальном питании человек получает их главным образом с животной пищей. Однако и при вегетарианском питании можно подобрать ряд растительных белков, содержащих все необходимые для человека аминокислоты. Жиры представляют собой эфиры глицерина и жирных кислот. Они поступают в организм как с животной, так и с растительной пищей. Углеводы, как полисахариды (например, крахмал), так и моносахариды (например, глюкоза и фруктоза), поступают в организм главным образом с растительной пищей. Некоторое количество углеводов поступает в организм при употреблении в пищу печени животных (гликоген).

О других компонентах пищи — витаминах, минеральных солях и воде.

Функции и строение органов пищеварения

Основные функции органов пищеварения:

1) механическая и химическая переработка пищи;

2) всасывание питательных веществ во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу);

3) выведение из организма непереваренных и невсосавшихся остатков пищи.

В состав органов пищеварения входят пищеварительный канал и пищеварительные железы. Пищеварительный канал человека имеет длину 8-10 метров и состоит из следующих отделов: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник. Стенка пищеварительного канала состоит из трех слоев: наружного (соединительнотканного), среднего (мышечного), внутреннего (эпителиального). Мышечный слой полости рта, глотки и верхней трети пищевода состоит из поперечнополосатых мышц, а мышечный слой нижележащих отделов представлен гладкими мышцами.

Пищеварение в ротовой полости

Первый отдел пищеварительной системы, в который попадает пища, — это ротовая полость. Она ограничена сверху нёбом, с боков — щеками, снизу — челюстно-подъязычной мышцей. В ротовой полости расположены зубы и язык. В нее открываются протоки трех пар крупных и множества мелких слюнных желез. Зубы расположены в ячейках верхней и нижней челюстей. У взрослого человека 32 зуба: в каждой челюсти по 4 резца, 2 клыка, 4 малых и 6 больших коренных зубов. Основу зуба составляет дентин — разновидность костной ткани. Внутри дентина есть полость, заполненная пульпой — соединительной тканью. В пульпу заходят кровеносные сосуды, питающие ткани зуба, и нервы. Снаружи зуб покрыт эмалью — самым твердым веществом нашего организма.

Язык образован поперечнополосатыми мышцами и покрыт слизистой оболочкой. Он участвует в перемешивании пищи при жевании и помогает ее проглатыванию. Кроме того, в слизистой оболочке языка находятся многочисленные вкусовые рецепторы, необходимые для определения вкуса пищи.

Слюна выделяется в ротовую полость околоушными, подъязычными и подчелюстными парными железами, а также тысячами мелких слюнных желез, разбросанных в слизистой оболочке ротовой полости. Все железы выделяют за сутки около 1 литра слюны, однако этот объем сильно зависит от количества и характера съедаемой пищи. На 98-99% слюна состоит из воды и имеет слабощелочную реакцию. Слюна содержит ферменты: амилазу и мальтазу. Амилаза расщепляет углеводный полимер — крахмал — до дисахаридов (мальтозы), а мальтаза продолжает расщепление мальтозы до двух молекул моносахарида — глюкозы. Кроме того, в состав слюны входит белковое вещество — муцин, которое делает пищевой комок скользким. В слюне содержится также лизоцим бактерицидное вещество, частично обеззараживающее пищу.

За тесекунд, в течение которых пища находится в ротовой полости, она измельчается, пропитывается слюной, и в пищевом комке начинается переваривание углеводов.

Пережеванная пища при помощи движений щек и языка перемещается к его корню. При механическом раздражении пищевым комком рецепторов корня языка сигналы от этих рецепторов поступают в глотательный центр продолговатого мозга и возбуждают его нейроны. По нервным волокнам, идущим от этих нейронов, возбуждение поступает к мышцам ротовой полости, глотки, гортани. Мышцы сокращаются, в результате чего мягкое нёбо поднимается и закрывает путь в носовую полость, а надгортанный хрящ закрывает пище путь в гортань. Мышцы ротовой полости, глотки и гортани сокращаются, и комок пищи проходит в глотку и далее в пищевод. Таким образом, глотание представляет собой сложный рефлекторный акт, требующий координированного участия многих мышц.

Глотка — это мышечная трубка, в ротовой части которой перекрещиваются пищевой и дыхательный пути. Хоаны соединяют глотку с носовой полостью, евстахиевы трубы соединяют глотку с полостью среднего уха. В гортанной части суженный участок глотки переходит в пищевод.

Пищевод — это мышечная трубка длиной около 30 см, верхняя треть которой образована поперечнополосатыми мышцами, а остальные две трети — гладкими мышцами. При помощи волнообразных сокращений мышц пищевода комок пищи проходит в желудок.

Пищеварение в желудке

Желудок — расширение пищеварительной трубки объемом около 2 литров. Стенки желудка состоят из соединительнотканной оболочки, мышечного слоя и внутренней слизистой оболочки. В слизистой оболочке находится до 14 миллионов мелких желез, вырабатывающих желудочный сок (около 2 литров в сутки). В железах различают главные клетки, выделяющие пепсиноген, обкладочные клетки, выделяющие 0,5%-ную соляную кислоту, и добавочные клетки, выделяющие слизистое вещество, защищающее стенки желудка от повреждений. Под действием соляной кислоты из пепсиногена образуется фермент — пепсин, разлагающий белки пищи до пептидов. Кроме того, в состав желудочного сока входят такие ферменты, как липаза молока, разлагающая жиры молока до глицерина и жирных кислот, и желатиназа, расщепляющая желатин.

Стенки желудка медленно сокращаются, постепенно перемешивая пищу с желудочным соком. Образующаяся масса называется химус. Так как перемешивание пищи происходит довольно медленно, то в центре пищевого комка среда остается слабощелочной, и ферменты слюны довольно долго (более часа) продолжают переваривание углеводов. Они перестают действовать, когда рН в пищевом комке становится ниже 5,0. В зависимости от состава и объема съеденной пищи ее пребывание в желудке длится от 3 до 10 часов. После обработки ферментами желудочного сока химус порциями проходит из желудка в двенадцатиперстную кишку через отверстие, закрытое специальными кольцевыми мышцами — сфинктерами.

Пищеварение в тонком кишечнике

Тонкий кишечник имеет длину около 5-6 м и подразделяется на двенадцатиперстную кишку, тощую кишку и подвздошную кишку. Стенки кишечника постоянно сокращаются, продвигая пищевые массы вдоль по кишечнику и перемешивая их. Важнейшие процессы переваривания пищи происходят в двенадцатиперстной кишке, имеющей длину около 30 см. Здесь на химус воздействуют ферменты сока стенок кишечника, ферменты поджелудочной железы и желчь. Среда в двенадцатиперстной кишке имеет слабощелочную реакцию рН = 8,0-8,5. По выводному протоку поджелудочной железы пищеварительные ферменты выходят в просвет кишечника в виде предшественников, то есть неактивными, и только здесь превращаются в активную форму. Трипсиноген под влиянием фермента кишечных желез — энтерокиназы — превращается в трипсин — пептидазу, продолжающую расщепление белков, начатое в желудке. Под его действием крупные полипептиды распадаются на более мелкие олигопептиды, а те, в свою очередь, — до отдельных аминокислот. В сок поджелудочной железы входит также липаза — фермент, расщепляющий жиры до глицерина и жирных кислот. Для активации липазы необходимо присутствие желчи, которая вырабатывается печенью. Амилаза, мальтаза и лактаза, содержащиеся в соке поджелудочной железы, расщепляют углеводы. Нуклеаза расщепляет ДНК и РНК до отдельных нуклеотидов.

Важнейшая роль при переваривании пищи в тонком кишечнике принадлежит печени. Клетки печени — гепатоциты — непрерывно образуют желчь, состоящую из желчных кислот и желчных пигментов (билирубина и биливердина). Из печени желчь попадает в желчный пузырь, где происходит ее накопление. По мере надобности сфинктер, закрывающий общий желчный проток, открывается, и желчь поступает в просвет кишечника. В двенадцатиперстной кишке желчь способствует механическому дроблению жиров на мелкие капельки (эмульгации жиров), в результате чего многократно возрастает поверхность соприкосновения жиров с ферментом липазой. Кроме того, желчь активирует пищеварительные ферменты, особенно липазу, усиливает выделение ферментов поджелудочной железой и стенками кишечника, участвует во всасывании продуктов распада жиров.

Стенки тонкого кишечника содержат огромное число мелких желез, выделяющих ферменты, которые завершают переваривание пищевых веществ. В состав этих ферментов входят: многочисленные пептидазы, разрушающие пептиды до отдельных аминокислот; амилаза, мальтаза, лактаза, инвертаза — завершающие переваривание Сахаров; особая разновидность липазы и некоторые другие ферменты.

Часть пищеварительных ферментов действует непосредственно в полости кишечника, и этот вид пищеварения называют полостным. Однако существует еще и пристеночное пищеварение. Дело в том, что слизистые оболочки тонкого кишечника образованы особыми клетками — энтероцитами. Поверхность энтероцитов, обращенная в просвет кишки, покрыта огромным количеством маленьких ворсинок (до 2000 на 1 см 2 ). Наружные мембраны кишечных ворсинок энтероцитов, в свою очередь, покрыты тончайшими микроворсинками, образующими «щеточную каемку». Эти микроворсинки адсорбируют на себе огромное количество пищеварительных ферментов. При всасывании пищевых продуктов их молекулы проходят через щеточную каемку, где происходит их окончательное переваривание. Этот процесс и получил название пристеночного пищеварения.

Подавляющее большинство пищевых веществ всасывается через стенки тонкого кишечника, а именно тощей и подвздошной кишками. Эпителий кишечника образует ворсинки, внутри которых имеются разветвления кровеносных капилляров, а также начинаются лимфатические слепо замкнутые капилляры. Общая поверхность ворсинок в кишечнике достигает 200 м 2 . Таким образом, процесс всасывания переваренных пищевых веществ представляет собой прохождение ими мембран энтероцита и попадание в кровяное русло или лимфу. Всасывание пищевых веществ может происходть пассивным или активным способами. Пассивно, путем диффузии или осмоса, всасываются вода, хлориды, некоторые витамины (В2, В6). Активно, то есть с затратами энергии, всасываются аминокислоты, сахара, ионы кальция и др. Аминокислоты и глюкоза всасываются непосредственно в кровь, попадая в ворсинках в кровеносные капилляры. Глицерин растворим в воде и также хорошо всасывается. А вот жирные кислоты, взаимодействуя со щелочами, образуют мыла, которые под действием желчных кислот также хорошо растворяются. Продукты переваривания пищевых жиров —глицерин и жирные кислоты — проходя стенки ворсинок, вновь образуют жиры, но уже присущие человеку. Эти жиры всасываются в лимфатические капилляры. Вода и растворенные в ней соли могут всасываться по всему желудочно-кишечному тракту: в ротовой полости, желудке, тонком и толстом кишечнике, но наиболее интенсивно идет их всасывание в тонком кишечнике.

Всосавшиеся через стенки кишечника растворенные в воде продукты переваривания пищи прежде всего попадают в печень, где происходит их детоксикация. Эта функция печени получила название барьерной. Если в пище присутствовал избыток глюкозы и ее содержание в плазме крови начинает превышать 0,11%, то избыток откладывается в печени в виде полимера глюкозы — гликогена.

Пищеварение в толстом кишечнике

Из тонкого кишечника непереваренные и невсосавшиеся пищевые массы проходят в толстый кишечник. Толстая кишка имеет длину около 2 метров и включает в себя три отдела: слепую, ободочную и прямую кишки. На границе между тонким и толстым кишечником находится специальный клапан, пропускающий пищевые массы порциями и только в одном направлении. Железы стенок толстого кишечника ферментов не вырабатывают, но выделяют слизь, необходимую для формирования кала.

В содержимом толстого кишечника находится огромное количество бактерий, вызывающих распад полимера глюкозы — клетчатки и непереваренных белковых молекул. Процессы брожения и гниения, происходящие в толстом кишечнике, должны быть строго сбалансированы, иначе развиваются болезни желудочно-кишечного тракта. Бактерии, живущие в кишечнике, выделяют целый ряд жизненно необходимых человеку витаминов: К, Е, группы В. При брожении клетчатки образуется глюкоза, которая может всасываться в кровь, а при гниении белковых продуктов образуется целый набор ядовитых веществ: фенолы, индолы, скатолы. Все эти вещества обезвреживаются при прохождении крови через печень. Остатки пищевых продуктов, из которых всасывается вода, превращаются в каловые массы и удаляются из организма.

Регуляция пищеварения

Регуляция пищеварения осуществляется и нервными, и гуморальными механизмами. Классические исследования процессов пищеварения и его регуляции были проведены И. П. Павловым и его сотрудниками. Именно за эти исследования И. П. Павлов был удостоен Нобелевской премии. Он разработал целый ряд экспериментально-хирургических приемов — вживление фистул в различные отделы желудочно-кишечного тракта, перерезки, формирование «малого желудочка» и т. д. Операции И. П. Павлова осуществлялись таким образом, чтобы сохранить кровоснабжение и иннервацию исследуемых отделов желудочно-кишечного тракта. Опыты при этом были хроническими, животные успевали оправиться после хирургического вмешательства и были практически здоровыми. Павловской школой и последующими исследователями были установлены принципы регуляции пищеварения и всасывания.

Вид и запах пищи приводят к выделению некоторых количеств слюны, этот процесс усиливается при попадании пищи в ротовую полость. Попадая в ротовую полость, пища раздражает вкусовые и механические рецепторы, и возбуждение от них поступает в центр слюноотделения продолговатого мозга. От нейронов этого центра нервные импульсы передаются на нейроны симпатических и парасимпатических центров вегетативной нервной системы, иннервирующих слюнные железы. Импульсы, приходящие по симпатическим волокнам, тормозят выделение слюны, а парасимпатическая импульсация усиливает ее выделение.

Выделение желудочного сока происходит постоянно, но оно усиливается уже при виде пищи. Сразу же после приема пищи раздражение рецепторов ротовой полости приводит к запуску рефлекса выделения желудочного сока. Влияния, приходящие к желудку по главному парасимпатическому нерву — блуждающему, стимулируют выделение соляной кислоты обкладочными клетками стенок желудка. Эти же влияния приводят к выделению из клеток слизистой оболочки кишечника пептида гастрина, который с током крови, т. е. гуморально, поступает к стенкам желудка, также стимулируя выделение компонентов желудочного сока.

Когда частично переваренная пища порциями начинает поступать из желудка в двенадцатиперстную кишку, желудочная секреция сначала даже усиливается, а потом постепенно тормозится. Это связано с тем, что под действием химуса в стенках кишечника вырабатывается и поступает в кровь антагонист гастрина — секретин. Для того, чтобы химус смог попасть в кишечник, необходимо раскрытие сфинктера, находящегося на границе желудка и двенадцатиперстной кишки. Это происходит при раздражении рецепторов химусом, имеющим кислую реакцию. Когда же порция химуса поступает в двенадцатиперстную кишку и щелочная реакция в ней временно меняется со щелочной на кислую, сфинктер рефлекторно закрывается.

При поступлении пищевых масс в двенадцатиперстную кишку рефлекторно усиливается выделение сока поджелудочной железы и желчи в просвет кишечника. Состав сока поджелудочной железы меняется в зависимости от количества и состава пищи. Далее пищевые массы, перемешиваясь при помощи маятникообразных движений кольцевых и продольных мышц стенок кишечника, продвигаются по тонкому кишечнику за счет перистальтических движений, которые обеспечиваются сокращениями кольцевых мышц. Регуляция движений кишечника происходит главным образом за счет влияний, приходящих по блуждающему нерву — вагусу. Однако стенки кишечника обладают определенной автоматией: если вагус перерезать, то перистальтические движения сохраняются.

Как уже было сказано, в толстом кишечнике концентрируются непереваренные пищевые остатки, теряющие воду и превращающиеся в каловые массы. Из прямой кишки кал удаляется через анальное отверстие, причем дефекация является рефлекторным актом, нервные центры которого расположены в поясничном и крестцовом отделах спинного мозга.

Основное различие в питании и обмене веществ у животных и растений

Жизнь организуя невозможна без постоянного поступления из окружающей его среды определенных питательных веществ, витаминов, минеральных солей и воды в соответствии с природой организма и условиями его жизни. Растения могут питаться элементами неживой природы, превращая их в органические соединения. Животные не могут превращать элементы неживой природы и органические соединения и живут за счет растительной пищи или питания животными, поедающими растительную пищу.

Пищеварение — это физиологический процесс механической и химической переработки пищи до состояния пригодности к всасыванию во внутреннюю среду, в кровь и лимфу, т. е. до растворения составных частей пищи в воде.

Внутриклеточное и внеклеточное пищеварение

У простейших существует внутриклеточное пищеварение, открытое И. И. Мечниковым. Пищевые вещества поглощаются клеткой, и их переваривание происходит при участии ферментов внутри самой клетки.

Но мере развития мира животных происходит дифференцировка пищеварительного канала, появляются жевательный аппарат и железы, выделяющие пищеварительные соки в просвет пищеварительного канала. Так как пища обрабатывается в полости пищеварительного канала, то пищеварение является внеклеточным.

Внеклеточное пищеварение складывается из трех согласованных физиологических процессов: 1) двигательной работы пищеварительного канала, 2) секреторной работы пищеварительной» капала и 3) всасывания.

Пищеварительные соки и их ферменты

Пищеварительные соки, выделяемые железами пищеварительного канала, состоят из воды с небольшой примесью органических веществ и солей. Главная составная часть пищеварительных соков — ферменты, которые расщепляют белки, жиры и углеводы и превращают их в химические соединения, всасывающиеся и поступающие во внутреннею среду. Кроме того, пищеварительные соки благодаря содержанию в них воды с слизи размачивают и смазывают пищу, что способствует её механической обработке и продвижению по пищеварительному каналу.

Ферменты характеризуются следующими свойствами: 1. Как катализаторы они ускоряют или замедляют химические процессы, которые совершаются и сами по себе. 2. Катализируют не только анализ — распад веществ, но и синтез — соединение веществ. 3. Обладают специфическим действием. Каждый фермент действует только на вещество определенного химического состава и строения. 4. Разрушаются при нагревании. 5. Действуют, как правило, в среде определенной реакции: либо щелочной, либо кислой, либо нейтральной.

Активность ферментов изменяется в зависимости от реакции среды: например пепсин, потерявший свою активность в щелочной среде, восстанавливает ее в кислой среде (И. П. Павлов и С. В. Паращук, 1904).

Пищеварительные ферменты входят в группу гидролаз, т. е. ферментов, присоединяющих ноны Н+ и ОН- и, следовательно, превращающих вещества в водные растворы.

Они делятся на амилолитические, или амилазы, расщепляющие углеводы, крахмал; протёолитические, или протеазы, расщепляющие протеины, белки; липолитические, или липазы, расщепляющие липиды, жиры.

Приспособительная эволюция пищеварения

Строение органов пищеварения и их функции приспособлены к качеству и количеству пищи.

В эволюции пищеварения различают два типа секреции: морфокинетическую и морфостатическую. При морфокинетическом типе на ранних стадиях эволюции у большинства беспозвоночных одна и та же клетка выполняет функции фагоцитоза и секреции, например, у кольчатых червей и некоторых членистоногих. При этом в полость кишки изливается плазма гибнущих секретирующих клеток. Поэтому образуются новые секретирующие клетки. Строение органов пищеварения весьма изменчиво. От морфокинетической секреции имеется ряд переходов к морфостатической секреции, для которой характерно относительное постоянство строения секретирующих клеток и выделение секрета в пищеварительную полость непосредственно или через выводные протоки. Морфостатическая секреция существует у позвоночных. Следовательно, внепитесекреторное пищеварение у человека и высших позвоночных возникло из внутриклеточного пищеварения (Иордан).

Строение и функции органов пищеварения существенно различаются у разных видов животных, особенно у питающихся растительной пищей, и у животных, питающихся мясной пищей.

В школе И. П. Павлова доказано, что у животных одного и Того же вида количество пищеварительных соков, содержание в них ферментов зависят от количества и состава пищи.

При кормлении мясной или растительной нищей обнаруживаются две разновидности протеолитических и амилолитических ферментов: 1) расщепляющих белки и углеводы, содержащиеся в мясной пище, и 2) расщепляющих белки и углеводы, содержащиеся в растительной пище (А. М. Уголев, 1961).

Имеются также значительные различия строения и функции пищеварительных органов у одних и тех же животных и разные возрастные периоды в связи с изменением состава пищи.

Различаются два процесса: секретообразование в клетках пищеварительных желез и секретоотделение — поступление готового секрета в пищеварительную полость.

Источник: http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/biologiya/pischevarenie.html

×