1.5.2.4. Пищеварительная система

Какой процесс называется пищеварением. Функции и строение пищеварительной системы, ее регуляция.

В отличие от растений, животные (в том числе и человек) сами не создают питательных веществ, а получают их из внешней среды. Для этого они потребляют пищу, перерабатывают ее и извлекают необходимые для их жизнедеятельности питательные вещества, которые поступают в кровь и поглощаются из нее клетками. Такой процесс называется пищеварением. У человека существует два типа пищеварения – внеклеточное и внутриклеточное. О внутриклеточном пищеварении мы уже упоминали в главе 1.4. В этой главе речь пойдет о системе, осуществляющей внеклеточное пищеварение.

Известно, что тело человека в среднем состоит из воды 60 – 65%, белков 15 – 20%, жиров 19%, солей 5,8%, углеводов 0,6% (смотри рисунок 1.5.8).

Все эти вещества должны постоянно пополняться. Их человек получает с пищей, и называются они питательными веществами.

Знаете ли вы, что ...
на протяжении всей жизни человек потребляет 22 000 кг твердой пищи и 33 000 л различных напитков, и, что человек без воды может прожить всего 5-7 дней, а при полном отсутствии пищи – около 30 дней.

Получив питательные вещества, организм не может сразу их усвоить, так как поступающие вещества (белки, жиры и углеводы) являются сложными химическими соединениями. Сначала они должны преобразоваться в организме в более простые, доступные человеку органические соединения. Рассмотрим, как функционирует пищеварительная, или желудочно-кишечная система.

Функции пищеварительной системы. Основными функциями органов пищеварительной системы являются: секреторная, двигательная и всасывательная.

Пищеварительная система состоит из пищеварительной трубки (длина которой у взрослого человека может достигать 7-8 м), слюнных желез, печени и поджелудочной железы (смотри рисунок 1.5.9).

Пищеварительная система начинается с ротовой полости, где пища измельчается и смачивается слюной, облегчающей проглатывание. В слюне содержится фермент амилаза, который начинает расщепление углеводов, и лизоцим, убивающий многие бактерии, загрязняющие пищу. У проголодавшегося человека вид и запах пищи, и даже мысль о еде вызывают слюноотделение.

Кстати, ежедневно в желудочно-кишечный тракт выделяется примерно 1,5 л слюны, до 2,5 л желудочного сока, 1 л сока поджелудочной железы, 1 л желчи и 2,5 л кишечного сока.

Откусив кусочек пищи, мы его пережевываем с помощью зубов, расположенных в углублениях верхней и нижней челюстей.

У взрослых людей имеется 32 постоянных зуба с различным функциональным назначением (резцы, клыки, малые коренные – премоляры, большие коренные – моляры).

Зубы различаются не только по функции, но и по размерам: нижние резцы – самые короткие, а клыки – самые длинные. Наиболее крупными являются первые премоляры. У человека вначале прорезываются временные, так называемые молочные, зубы. Обычно первыми, в возрасте 6-8 месяцев, начинают прорезываться резцы. При нормальных условиях к 2,5 годам у ребенка прорезываются все молочные зубы. Постепенная смена молочных зубов приводит к тому, что к 10-12 годам зубы заменяются постоянными. Последняя пара зубов – зубы мудрости – у человека обычно появляется к 20-22 годам.

Та часть зуба, которую мы видим (выступает над слизистой оболочкой десны), называется коронкой. Она покрыта эмалью, защищающей нижележащий дентин.

Эмаль – самая твердая ткань организма, она более чем на 90% состоит из минеральных солей, на 1,7% – из органических веществ и на 2,3% – из воды. Толщина эмали колеблется от 0,01 до 1,7 мм. Дентин зуба по структуре и составу аналогичен костной ткани. Он состоит из органических и неорганических веществ и также содержит воду (более 13%).

Другая часть зуба, находящаяся в челюсти, называется корнем. Дентин корня покрыт не эмалью, а так называемым цементом (плотной тканью без кровеносных сосудов). Между коронкой и корнем имеется сужение, которое называется шейкой зуба. В каждом зубе имеется полость, содержащая пульпу. Пульпа включает основное вещество, различные клетки, сеть кровеносных сосудов и нервных окончаний.

Пережеванный, смоченный слюной, скользкий комочек пищи попадает в глотку, а затем в пищевод. По пищеводу пища проталкивается благодаря непроизвольным перистальтическим движениям к желудку. Этот процесс занимает 6-8 с.

Перистальтика (от греческого peristaltikos – охватывающий, сжимающий) – волнообразные сокращения, распространяющиеся вдоль полого органа и перемещающие содержимое этого органа в направлении от входа к выходу. Это единственный движитель пищевых масс на всем протяжении пищеварительного тракта: от пищевода до прямой кишки.

Желудок – мышечный полый орган, вместимостью 1,5-2,5 л (у любителей пива – до 8 л). Форма и размеры желудка зависят от количества съеденной пищи.

Слизистая оболочка желудка образует множество складок, которые значительно увеличивают ее общую поверхность, что способствует лучшему соприкосновению пищи со стенками желудка. В слизистой оболочке расположено около 35 миллионов желез, вырабатывающих ежедневно до 2-2,5 л желудочного сока. Так же как и слюна, он начинает выделяться под действием запаха и вида пищи, например, при виде накрытого стола.

Желудочный сок – это прозрачная жидкость, в состав которой входят ферменты (пепсин), слизь и небольшое количество соляной кислоты.

Под действием желудочного сока пища частично (главным образом ее белковая часть) переваривается и в виде полужидкой кашицы небольшими порциями проталкивается в кишечник. В желудке пища задерживается до 4-6 ч.

Из желудка пища попадает в тонкую кишку, наиболее длинную часть пищеварительной трубки (ее длина составляет 4,5-5 м). В ней пища смешивается с желчью, вырабатываемой печенью (печень производит 1 л желчи в сутки), и накапливающейся в желчном пузыре, секретом поджелудочной железы и кишечным соком, вырабатываемым клетками слизистой оболочки кишечника.

Печень – самая крупная железа нашего тела, ее масса достигает 1500 г. Она принимает участие не только в процессе пищеварения. В печени задерживаются и обезвреживаются многие ядовитые вещества, откладывается запас углеводов в виде гликогена.

Выделительная функция печени, поджелудочной железы и стенки кишечника регулируются по типу обратной связи и с помощью ряда гормонов. Все эти соки называют пищеварительными, и выделение их подчиняется гормональной регуляции. Например, выделение сока поджелудочной железы стимулирует гормон секретин, который вырабатывается клетками кишечника под влиянием кислой реакции пищи.

По тонкой кишке пища продвигается со скоростью 2,5 см (13 сокращений) в минуту и переваривается в ней в среднем за 5 – 6 ч (например, хлеб и мясо перевариваются за 2-3 ч, а жиры – за 7-8 ч. В ней расщепляются 80% поступивших с пищей белков (до аминокислот) и почти 100% жиров (до жирных кислот и глицерина) и углеводов (до глюкозы).

В тонкой кишке (ее длина 4,5 м) пища не только переваривается, но и всасывается. Этому способствует большая поверхность ее стенок, которая по площади равна примерно размеру баскетбольной площадки (400 м²). Поверхность слизистой оболочки выстлана бесчисленными ворсинками, в которых находятся кровеносные и лимфатические капилляры. Процесс всасывания происходит в ворсинках.

Всасывание – процесс перехода питательных веществ в кровь и лимфу, в основе которого лежат явления фильтрации, диффузии и некоторые другие.

Такой тесный контакт крови и лимфы с полостью кишечника обеспечивает достаточно полное всасывание питательных веществ. Стенки ворсинок покрыты однослойным эпителием, клетки которого пропускают одни вещества только в одном направлении, другие – нет. Именно в тонкой кишке заканчивается пищеварение. Питательные вещества расщепляются на более простые, переходят в растворенное состояние и поступают в кровь (глюкоза, аминокислоты, углеводы) и лимфу (эмульгированные жиры).

Непереваренные остатки пищи попадают в толстую кишку – конечный отдел пищеварительной трубки. Там они обезвоживаются и обрабатываются бактериями, обитающими в толстой кишке в большом количестве. Эти микробы дружественны человеческому организму (как правило). Ими производится некоторое количество так необходимых нам витаминов (B₁, B₆, фолиевая кислота, B₁₂ и другие). Из толстой кишки (ее длина 1,5-2 м) ставшие уже фекалиями остатки поступают в прямую кишку и через задний проход выводятся наружу.

Регулирование выделительной и двигательной активности (врачи называют ее словом “моторика”) пищеварительного тракта осуществляется двумя способами. Во-первых, с помощью вегетативной нервной и эндокринной систем. Это так называемая внешняя регуляция. Во-вторых, с помощью внутренней (или внутристеночной) регуляции, которая представлена нервными сплетениями, расположенными в стенках пищеварительного тракта. Благодаря этому обеспечивается определенная независимость от вегетативной нервной системы. Мудрая природа позаботилась о том, чтобы система пищеварения имела многоуровневую схему регуляции, обеспечивающую высокую надежность в работе и достаточный запас прочности. Именно система пищеварения принимает на себя первые “удары”, которые наносят здоровью неправильное и нерегулярное питание, стрессы, чрезмерное потребление алкоголя и другие факторы. Поэтому неудивительно, что нарушения в ней являются столь распространенным явлением, тем более что сбой в одном из ее звеньев может привести к расстройствам во всех структурах.