Пищеварительная система организма человека #39

П Пищеварительная система является одной из главных систем в организме человека. Пищеварительная система выполняет функцию обеспечивающую снабжение жидкости и выработки энергии, необходимой для жизнедеятельности организма.

Пищеварение и его значение

Для нормальной жизнедеятельности организм нуждается в «строительном» материале, энергии, витаминах, минеральных солях и воде, которые поступают с пищей. Пищевые продукты полезны организму только после их расщепления в пищеварительной системе и дальнейшего усвоения (всасывания мономеров).

Пищеварение – процесс механического и химического изменения питательных веществ, протекающий в пищеварительной системе. Механическая обработка пищи – измельчение, перетирание, перемешивание пищи до состояния кашицы. Химическая обработка пищи –  переработка ее с помощью пищеварительных соков, содержащих пищеварительные ферменты.

Отдел пищеварительной системы Функции
Ротовая полость Смачивание пищи слюной, перетирание, измельчение пищи, формирование пищевого комка, начальное расщепление углеводов, всасывание некоторых лекарственных препаратов.
Глотка Проглатывание пищи
Пищевод Передвижение пищи
Желудок Пропитывание пищи желудочным соком, перетирание пищи, расщепление белков, эмульгированных жиров молока, всасывание воды, лекарственных препаратов.
Двенадцатиперстная кишка Обработка пищи желчью и соком поджелудочной железы, расщепление белков, жиров и углеводов
Тощая и подвздошная кишка Окончательное расщепление белков жиров и углеводов
Толстый кишечник Формирование каловых масс, всасывание воды и минеральных солей
Прямая кишка Выведение каловых масс

Питательные вещества (белки, жиры, углеводы) – органические соединения, являющиеся для организма «строительным» материалом и источником энергии (при окислении 1 г. белка или 1 г. углеводов выделяется 17,6 кДж; 1 г жира – 38,9 кДж энергии). Важную роль в питании человека играют также органические кислоты, витамины, минеральные соли и вода.

Пищевые продукты – это то, чем питается человек (хлеб, мясо, молоко, яйца, фрукты, овощи и др.). Пищевые продукты бывают растительного и животного происхождения, содержат разное количество питательных веществ и имеют разную энергетическую ценность.

Продукты животного происхождения являются источниками преимущественно белков и жиров. Большое количество белков содержится в мясе (от 14 до 21%), рыбе, молоке и продуктах его переработки. Животные белки наиболее ценны (содержат незаменимые аминокислоты: тирозин, триптофан, фенилаланин и др.). Они усваиваются на 96%. Животные жиры поступают в организм в виде сливочного масла, сыра, сметаны, свиного сала. Продукты растительного происхождения благодаря высокому содержанию углеводов (около 80% сухих веществ) являются источниками энергии. Они содержат также 8 — 23% белков. Однако растительные белки бедны незаменимыми аминокислотами. Растительные жиры поступают в организм в виде растительного масла. Овощи, фрукты, ягоды и соки из них – источники витаминов, ферментов и микроэлементов. Клетчатка, пектиновые вещества, органические кислоты продуктов растительного происхождения стимулируют секрецию пищеварительных соков, создают массу кишечного содержимого, способствуют перистальтике и опорожнению кишечника.

Пищеварительные ферменты

Химическая обработка пищи начинается в ротовой полости, а заканчивается в тонком кишечнике

Ферменты – биологически активные вещества белковой природы, способные ускорять биохимические реакции. Их молекулы имеют активный центр – специфичную группу аминокислот. Расщепляя органические вещества в пищеварительном канале, ферменты являются катализаторами. Пищеварительные ферменты образуются в слюнных железах, желудке, поджелудочной железе и кишечнике.

Свойства пищеварительных ферментов:

  1. специфичность: каждый фермент расщепляет питательные вещества только определенной группы, поэтому выделяют ферменты: протеолитические (пепсин и химозин желудочного сока, трипсин и химотрипсин сока поджелудочной железы, энтерокиназа, аминопептидаза, карбоксипептидаза кишечного сока) расщепляют белки до полипептидов и аминокислот; липолитические (липазы желудочного сока, сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют жиры до глицерина и жирных кислот; амилолитические (амилаза и мальтаза слюны, амилаза, мальтаза, лактаза, сахараза сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют углеводы до дисахаридов и моносахаридов; нуклеолитические (нуклеазы сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов;
  2. действуют в определенной химической среде. Пепсин (фермент желудочного сока) активен только в кислой среде, а для работы ферментов кишечника необходима щелочная среда;
  3. действуют при определенной температуре. Оптимальная температура – 36 — 37 °С. При изменении этих условий изменяется активность ферментов, что приводит к нарушению пищеварения и к заболеваниям;
  4. высокая биохимическая активность (небольшое количество фермента может раещеплять большую массу органического вешества).

Ротовая полость – строение и функции

Ротовая полость образована губами,  щеками, небом, языком и мышцами дна ротовой полости. Стенки полости рта выстпаны слизистой оболочкой, содержащей многочисленные мелкие железы, выделяющие слюну.

Рядом зубов верхней и нижней челюсти ротовая полость делится на преддверие и собственно полость рта.

Зачатки зубов закладываются в период эмбрионального развития. На 5 — 6-м месяце после рождения начинает развиваться первая генерация зубов молочные (их 20), которые с 6 лет начинают заменяться постоянными. Малые коренные и зубы «мудрости» (третьи большие коренные) вырастают без молочных предшественников.

Всего у взрослого человека 32 зуба: 8 резцов, 4 клыка, 8 малых и 12 больших коренных. Они различаются по строению и функциям.

Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Количество корней в зубах: резцы, клыки, малые коренные, большие коренные нижней челюсти – 2; большие коренные верхней челюсти – 3. Основу зуба составляет дентин, покрытый на коронке эмалью (видоизмененная эпителиальная ткань), а на шейке и корне – зубным цементом. Внутри зуба находится пульпа – полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, сосудами и нервами.

Смыкание верхних резцов с нижними резцами называется прикус. При правильном прикусе верхние резцы находятся впереди нижних.

Язык – мышечный орган (поперечно-полосатая мышечная ткань), покрытый слизистой оболочкой, в которой находятся вкусовые рецепторы. Он состоит из корня, тела и верхушки. На верхушке языка расположены рецепторы, воспринцмающие сладкий вкус, по бокам языка кислый и солёный вкус, на корне – горький вкус.

В ротовую полость открываются протоки 3 пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных и подъязычных.

В ротовой полости и глотке находится лимфоидное кольцо (наиболее развиты небные миндалины), выполняющее защитную функцию в борьбе с болезнетворными микроорганизмами. Ротовая полость сообщается с глоткой зевом.

Функции ротовой полости: определение вкусовых качеств пищи, ее измельчение, пропитывание слюной и начало химической обработки. Размельчение пищи происходит с помощью зубов и языка. Язык воспринимает вкус и температуру пищи, участвует в формировании пищевого комка и в акте глотания.

Секрет слюнных желез – слюна содержит 99% воды, минеральные и органические вещества, обладает слабощелочной реакцией. В сутки вырабатывается 500 — 1500 мл слюны (в зависимости от вида пищи). Слюна увлажняет пищу, придает ей полужидкую консистенцию и склеивает частицы пищи (за счет белка муцина). Лизоцим слюны обладает бактерицидным действием. Ферменты птиалин (амилаза) и мальтаза расщепляют крахмал до моносахаридов (птиалин – до мальтозы, мальтаза – до глюкозы).

Одновременно во рту происходит формирование пищевого комка и глотание. Пища находится в полости рта 15 — 18 секунд. Глотание – рефлекторный акт (центр расположен в продолговатом мозге), обеспечивающий прохождение пищевого комка в пищевод. В этом процессе участвуют мышцы, воспринимающие раздражения от рецепторов языка. Сокращение мышц мягкого неба приподнимает его и закрывает вход в носовую полость; одновременно надгортанник закрывает вход в гортань и пища за счет сокращения мышц глотки продвигается в пищевод.

Пищевод имеет длину 25 — 30 см, прилежит спереди к трахее. Через отверстие в диафрагме пищевод из грудной полости проникает в брюшную полость, где переходит в желудок. Стенка пищевода состоит их 3 слоев: соединительнотканного, мышечного и слизистого. В верхней трети стенки пищевода находятся поперечнополосатая мышечная ткань, а далее, на всем протяжении, 2 слоя гладких мышц: продольные и кольцевые. Сокращения мышц пищевода продвигают пищевой комок в желудок.

Деятельность слюнных желез изучил И. П. Павлов. Разработав метод фиступы, он установил, что слюна выделяется рефлекторно. Пища раздражает рецепторы, расположенные в полости рта, и возбуждение по центростремительным нервам достигает продолговатого мозга, где находится центр слюноотделения. От этого центра по центробежным нервам возбуждение достигает слюнных желез, и происходит выделение слюны. Так замыкается дуга безусловного пищевого рефлекса. Существуют также условные слюноотделительные рефлексы (выделение слюны у собак при виде и запахе пищи, выделение слюны у человека при разговоре о пище).

Желудок – строение и функции

Пищеварительная система человека
Органы пищеварительной системы: 1 — пищевод; 2 — кардиальный сфинктер; 3 — пилорический сфинктер; 4 — желудок; 5 — двенадцатиперстная кишка; 6 — тощая кишка; 7 — подвздошная кишка; 8 — слепая кишка; 9 — червеобразный отросток; 10 — ободочная кишка; 11 — прямая кишка; 12 — анальное отверстие.

Желудок – расширенная часть пищеварительного канала объемом 1,5 — 3 л (у новорожденного около 7 см3), располагается под диафрагмой в левом подреберье.

Желудок имеет форму изогнутого рога или удлиненного мешка. В связи с изогнутой формой в желудке различают малую (верхнюю) и большую (нижнюю) кривизну. Выделяют также следующие части желудка: верхнюю – дно, среднюю тело и нижнюю – пилорическую область.

Стенка желудка состоит из 3 слоев: наружного соединительно-тканного‚ среднего мышечного и внутреннего слизистого.

Внутренняя поверхность желудка покрыта слизистой оболочкой, в толще которой находятся железы (около 14000000)‚ вырабатывающие желудочный сок. Железы состоят из главных и обкладочных клеток. Главные клетки вырабатывают ферменты, а обкладочные – соляную кислоту (она преврашает неактивный пепсиноген в активный пепсин). В железах малой кривизны, дна и тела желудка имеются добавочные клетки, в которых вырабатывается слизеподобное вещество (муцин) для защиты стенок желудка от раздражения кислотой. Слизистая оболочка быстро восстанавливает свою структуру (регенерирует). Слизистая оболочка образует складки.

Мышцы стенки желудка (гладкая мышечная ткань) состоят из 3 слоев: продольного, кольцевого и косого. В месте перехода желудка в двенадцатиперстную кишку кольцевой слой утолщается и образует сфинктер.

Пищеварение в желудке происходит под действием желудочного сока.

Желудочный сок бесцветен, среда кислая в нем содержится 97 — 98% воды, 1% органических веществ (ферменты), 0,5% минеральных солей, около 0,7% соляной кислоты (рН = 1,5 — 2‚2). В сутки выделяются около 2 л желудочного сока.

Благодаря сокращениям стенок желудка пища перемешивается с желудочным соком и переваривается. Белки под действием пепсина расщепляются на полипептиды, химозин (находится в желудочном соке у детей в период молочного вскармливания) створаживает белки молока, липаза действует на естественно эмульгированные жиры (молоко). В желудочном соке нет амилолитических ферментов, но за счет ферментов слюны, которые сохранились в толще пищевых комков, продолжается переваривание углеводов. В желудке всасываются в небольшом количестве глюказа, вода, растворенные соли и некоторые лекарственные препараты.

Образование и выделение желудочного сока находится под контролем нервных и гуморальных механизмов.

Желудочный сок выделяется в 2 фазы:

  • первая фаза секреции – рефлекторное сокоотделение: при раздражении пищей рецепторов полости рта, глотки, пищевода, а также рецепторов зрительного или слухового анализаторов. При этом происходит выделение запального (аппетитного) желудочного сока, который подготавливает желудок к восприятию пищи;
  • вторая фаза секреции – желудочная (нейрогуморальная) – связана с раздражением пищей рецепторов слизистой оболочки желудка (механическое и химическое раздражение), в результате слизистая желудка выделяет в кровь гормон гастрин, который активирует секрецию желез желудка и регулирует двигательную активность желудка и кишечника.

Сильными химическими раздражителями рецепторов желудка являются мясные, рыбные и овощные отвары.

Регуляцию выделения желудочного сока и его состав изучил И. П. Павлов (метод фистулы, метод фистулы с перерезкой пищевода и метод «изолированного желудочка»). Два первых метода доказывают существование первой фазы секреции, третий метод – существование второй фазы секреции.

Кишечник – строение и функции

 

Строение ворсинки слизистой тонкого кишечника
Строение ворсинки слизистой кишечника: 1 — кишечный эпителий; 2 — лимфатический сосуд; 3 — артериальный сосуд; 4 — венозный сосуд; 5 — кровеносные капилляры.

Тонкий кишечник имеет длину 4 — 6 м. Он состоит из двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок.

Стенка тонкой кишки имеет следующие слои: слизистый, мышечный и серозньй (соединительнотканный), покрытый однослойным эпителием.

Слизистая оболочка образует выпячивания – ворсинки, числом до 30 млн, которые увеличивают всасывающую поверхность тонкой кишки в 1000 раз. Ворсинка содержит большое количество кровеносных и лимфатических капилляров и снаружи покрыта однослойным эпителием. Мышечная оболочка тонкой кишки состоит из гладких мышц, образующих 2 слоя: внутренний (кольцевой) и наружный (продольный) слои. Толщина их незначительна. Серозная оболочка кроме двенадцатиперстной кишки покрывает всю тонкую кишку, образуя брыжейку тонкого кишечника.

Двенадцатиперстная кишка имеет длину 25 — 30 см, диаметр 3 — 5 см. Она подковообразно изгибается. В нее открываются протоки печени и поджелудочной железы, происходит пропитывание пищи желчью и соком поджелудочной железы, в котором есть все группы пищеварительных ферментов. Диаметр тощей кишки 3,5 — 4,5 см, подвздошной – 2‚0 — 2‚5 см.

Железы стенки тонкой кишки вырабатывают кишечный сок. Кишечный сок представляет собой мутную, вязкую жидкость. За сутки выделяется около 2 л кишечного сока. Реакция среды сока щелочная: в ней нейтрализуется кислая среда поступающего сюда содержимого желудка.

Сок содержит 22 фермента, расщепляющих различные компоненты пищи (энтерокиназа, аминопептидаза, карбоксипептидаза, липаза, амилаза, мальтаза, лактаза, нуклеазы).

В тонком кишечнике происходит пристеночное и полостное пищеварение. На поверхности ворсинок находится огромное количество микроворсинок (от 1500 до 3000 на поверхности каждой ворсинки), в области которых происходит окончательное расщепление питательных веществ .

В этом отделе кишечника пищеварение в основном заканчивается.

В тонком кишечнике происходит всасывание (путем осмоса, диффузии, активного транспорта). Всасывательная поверхность тонкого кишечника увеличивается за счет складок слизистой, ворсинок и микроворсинок. Ворсинки активно всасывают воду, аминокислоты, глюкозу и глицерин. Жирные кислоты соединяются со щелочами и желчными кислотами, омыляются, образуя растворимые соли, которые всасываются через стенки ворсинок. В ворсинках из глицерина и жирных кислот синтезируются жиры, поступающие в лимфатические капилляры ворсинок. Аминокислоты и моносахариды всасываются в кровеносные капилляры ворсинок и разносятся по всему организму.

Тонкая кишка переходит в толстый кишечник, длиной 1,5 — 2 м. Он большего диаметра (4 — 8 см), поэтому и получил такое название. В толстом кишечнике выделяют слепую кишку с червеобразным отростком, ободочную, сигмовидную и прямую кишку с анальным отверстием.

Стенка толстого кишечника имеет следующие слои: слизистый, мышечный и соединительнотканный. Слизистая толстого кишечника образует складки, ворсинок нет. Мышечный слой толстой кишки более развит, чем в тонком кишечнике.

В толстой кишке происходит всасывание воды (до 1 л в сутки), минеральных солей, а также глюкозы и некоторых лекарств. Кроме этого происходит всасывание ряда ядовитых веществ, образующихся в результате гниения остатков белков, которые затем обезвреживаются в печени.

В толстом кишечнике содержатся микроорганизмы, среди которых преобладает кишечная палочка. При участии бактерий происхоцит расщепление клетчатки. Микрофлора толстого кишечника разлагает непереваренные остатки пищи, синтезирует витамины группы В и К‚ подавляет деятельность патогенных микроорганизмов и принимает активное участие в обмене веществ.

От пищевой кашицы остается 130 — 150 г сформировавшегося кала, в состав которого входят непереваренные остатки пищи, слизь, отмершие клетки эпителия и большое количество бактерий толстой кишки. Каловые массы скапливаются в прямой кишке. Передвижение пищевых остатков в толстой кишке происходит за счет сокращения ее стенок. У взрослого человека дефекация (опорожнение кишечника) осуществляется 1-2 раза в сутки.

Печень – функции и состав

Печень и поджелудочная железа
Печень и поджелудочная железа: 1 — правая печеночная доля; 2 — желчный пузырь; 3 — желчный проток; 4 — левая доля печени; 5 — проток поджелудочной железы; 6 — поджелудочная железа; 7 — двенадцатиперстная кишка.

Печень – самая большая пищеварительная железа, ее масса 1,5 — 2 кг. Она расположена в правом подреберье, под диафрагмой.

Основной структурно-функциональной единицей печени являются печеночные клетки, которые в совокупности образуют печеночные дольки, а те – 4 доли печени. Верхняя поверхность печени выпуклая, нижняя немного вогнутая. Печень покрыта брюшинои. С помощью связок она удерживается в определенном положении.

На нижней поверхности печени, в центре, находятся ворота печени, через которые проходят сосуды, нервы и желчные протоки. В углублении на нижней поверхности располагается желчный пузырь объемом 40 — 70 мл.

Печень вырабатывает в сутки от 500 до 1500 мл желчи. Желчь образуется непрерывно, но поступает в кишечник во время приёма пищи.

Желчь – жидкость желтого цвета. Состоит из воды, желчных пигментов и кислот, холестерина, минеральных солей. Реакция желчи слабощелочная. Через общий желчный проток она выделяется в двенадцатиперстную кишку.

Роль желчи в процессе пищеварения:

  • эмульгирует (дробит на капельки) жиры, облегчая их расщепление;
  • способствует всасыванию жиров и жирорастворимых витаминов;
  • активирует ферменты кишечного сока и сока поджелудочной железы;
  • усиливает сокращения гладких мышц стенки кишки;
  • создает щелочную среду в кишечнике;
  • губительно действует на микроорганизмы.

В печени обезвреживаются ядовитые вещества (аммиак превращается в мочевину), которые попадают в воротную вену печени из вен органов брюшной полости (желудка, кишечника).

В печени синтезируются белки плазмы крови (альбумины, фибриноген, протромбин), из глюкозы образуется гликоген (гликогенез), синтезируется витамин А из провитамина А, разрушаются эритроциты, в эмбриональном периоде она является кроветворным органом.

Позади желудка в изгибе двенадцатиперстной кишки расположена поджелудочная железа длиной 12 — 15 см. Она состоит из головки, тела, хвоста и имеет дольчатое строение. Вдоль железы проходит проток, по которому пищеварительный сок выделяется в двенадцатиперстную кишку.

Пищеварительный сок поджелудочной железы имеет щелочную реакцию. Он содержит трипсин и химотрипсин, расщепляющие полипептиды до аминокислот, липазу, которая расщепляет нейтральный жир до глицерина и жирных кислот, амилазу и мальтазу, расщепляющие углеводы до глюкозы и нуклеазы, которые расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов. В течение суток выделяется около 800 мл сока поджелудочной железы.

Поджелудочная железа – железа смешанной секреции, так как вырабатывает гормоны (инсулин, глюкагон), регулирующие углеводный обмен.

Гигиена питания

Гигиена питания – наука о рациональном питании, обеспечивающем сохранение здоровья.

Гигиенические требования включают: соблюдение режима и правильного рациона питания, правил хранения продуктов, правильное приготовление пищи, соблюдение правил личной гигиены.

Суточное количество пищи, необходимое для покрытия энергетических затрат в организме, называется нормой питания. Зная энергетическую ценность пищевых продуктов, можно рассчитать необходимое их количество.

Суточная потребность в энергии для лиц трудового возраста определяется полом, возрастом и видом трудовой деятельности.

Выделяют 4 группы профессий, для которых различны энергетические затраты и нормы питания:

  • связанные с тяжелым физическим трудом 12000 — 12600 кДж;
  • связанные со средним физическим трудом 11000 — 12000 кДж;
  • связанные с легким физическим трудом 10000 — 11000 кДж;
  • не связанные с физическим трудом 9240 — 9500 кДж.

У детей в связи с высокой интенсивностью обменных процессов повышены и энергетические затраты. Суточная потребность в энергии у них меняется с возрастом и составляет в возрасте от одного года до двух лет 376 — 418 кДж на 1 кг массы тела, а в возрасте от 14 до 17 лет – 209 — 272 кДж.

При составлении норм питания следует учитывать, что соотношение белков, жиров и углеводов должно быть 1:1‚ 1:4‚8. В сутки человеку необходимо 72 — 92 г белков, 81 — 110 г жиров и 358 — 484 г углеводов в зависимости от энергетических затрат.

Кроме энергетической ценности необходимо учитывать и качественный состав пищи. Она должна содержать достаточное количество витаминов и минеральных солей.

Особое внимание уделяется продуктам животного происхождения. Для обеспечения нормальных процессов обмена необходимы незаменимые аминокислоты, поэтому животные белки должны составлять до 60% от общего их количества.

Необходимо соблюдать правильный режим питания:

  • кратность приема пищи (не менее 4 раз);
  • интервалы между приемами пищи не должны превышать 5 часов;
  • распределение суточного рациона – 25 — 30% на завтрак, 35 — 40% на обед, 10 — 15% на полдник, 20 — 25% на ужин.

При несоблюдении правил приготовления пищи, правил личной гигиены и приеме несвежей пищи возникают пищевые отравления. Пищевые отравления вызываются патогенной кишечной палочкой, палочкой ботулизма, стафилококками, сальмонеллами, ядовитыми веществами, содержащимися в пищевых продуктах.

При ботулизме поражается главным образом ЦНС, возникает паралич шейных и дыхательных мышц, расстройство зрения. Следует отметить, что палочки ботулизма, поселяясь в кишечнике, не вызывают заболевания у крупного рогатого скота, лошадей, свиней, грызунов. Источником заражения сальмонеллезом являются домашние птицы, кошки, собаки, крупный и мелкий рогатый скот, инфицированные продукты. В молочных продуктах, молоке, мясе и рыбе развиваются стафилококки. Тяжелое заболевание вызывает холерный вибрион. Он не переносит нагревание и хлорную известь, что используется для профилактики холеры. Пищевое отравление также могут вызвать свинец, цинк, медь.

Оставьте комментарий