Пищеварительная система

Пищеварение в ротовой полости

Ротовая полость отграничена сверху твердым и мягким небом, сбоку — мышцами щек, снизу — челюстно-подъязычной мышцей. Молочные зубы к 12 годам заменяются постоянными. У взрослого человека в ротовой полости 32 зуба: в каждой челюсти 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зуба. Количество зубов можно изобразить в виде зубной формулы:

— в числителе показано количество зубов в верхней челюсти, в знаменателе — в нижней челюсти (рис. 210).

Рис. 210. Строение ротовой полости.

Каждый зуб состоит из трех частей: коронки, выступающей в ротовую полость, шейки, прикрытой десной, и корня, находящегося в зубной альвеоле. Зубы состоят из разновидности костной ткани — дентина, снаружи покрыты эмалью, внутри зуба имеется полость, в которой расположена пульпа — рыхлая соединительная ткань, содержащая кровеносные сосуды и нервы. Цемент и связки закрепляют зубы в альвеолах (рис. 211).

Рис. 211. Строение зуба:
1 — эмаль; 2 — дентин; 3 — пульпа

С помощью языка пища передвигается при пережевывании, на многочисленных сосочках расположены вкусовые рецепторы. На кончике языка располагаются рецепторы на сладкое, у коня — на горькое, на боковых поверхностях — на кислое и соленое. Язык является органом речи человека.

В ротовую полость открываются три пары крупных слюнных желез: околоушные, подчелюстные и подъязычные. Кроме того, в слизистой рта множество микроскопических слюнных желез — небных, щечных, язычных. В слюне (2л/сутки) содержатся ферменты — амилаза, расщепляющая крахмал до мальтозы и мальтаза, расщепляющая дисахариды до глюкозы. Третий фермент слюны — лизоцим, обладает бактерицидными свойствами. Слизистое белковое вещество муцин участвует в формировании пищевого комка. Среда в ротовой полости слабощелочная.

Рис. 212. Фистула слюнной железы:
1 — слюнная железа; 2 — проток слюнной железы.

Слюноотделение происходит рефлекторно при попадании пищи в ротовую полость. От рецепторов полости рта возбуждение по чувствительным нейронам предается в центр слюноотделения продолговатого мозга, оттуда по двигательным нейронам возбуждение идет к слюнной железе и происходит секреция слюны. Такое слюноотделение носит название безусловного слюноотделительного рефлекса.

Возможность условно-рефлекторного слюноотделения доказал выдающийся русский физиолог И.П.Павлов. Было показано слюноотделение до приема пищи, когда собака видела пищу, чувствовала ее запах. Методика наложения фистулы на слюнную железу разработана И.П.Павловым (рис. 212).

Рис. 213. Строение желудка:
1 — кардиальная часть; 2 — малая кривизна; 3 — большая кривизна; 4 — пилорическая часть; 5 — дно желудка; 6 — привратник, сфинктер.

Основные сведения о слизистой оболочке

Так, соляную кислоту выделяют париетальные клетки. Они крупнее всех. Чуть мельче – главные клетки, которые ответственны за выработку пепсиногена (предшественника пепсина). Все эти клетки отличаются наличием канальца, через который продуцируемый ими секрет попадает в полость органа.

Следует помнить, что соляная кислота – мощный антимикробный агент. Кроме того, она является довольно сильным окислителем (пусть даже ее концентрация в желудочном соке слаба). От разрушительного действия кислоты стенки желудка защищены при помощи толстого слоя слизи (о котором мы уже писали). Если этот слой поврежден, начинается воспаление, чреватое образованием язвы и даже перфорацией стенки органа.

Клетки слизистой желудка полностью регенерируют раз в три дня (а у подростков еще чаще). Вообще, органы пищеварения у детей отличаются редкой способностью к самовосстановлению, но в зрелом возрасте эта функция практически полностью угасает.

Мышечная оболочка данного органа состоит из трех слоев. Имеется особый, косой слой поперечно-полосатых мышечных волокон, который во всем пищеварительном тракте встречается только в желудке и нигде более. Перистальтические сокращения, о которых мы уже писали выше, начинаются в области тела желудка, постепенно распространяясь к его пилорическому отделу (месту перехода в тонкий отдел кишечника).

При этом полупереваренная, однородная пищевая масса перетекает в двенадцатиперстную кишку, а более крупные кусочки снова переходят в желудок человека, строение которого мы только что описали.

Устройство пищеварительной системы

Характеристика пищеварительной системы начинается с ее строения. Пищеварительная система — это совокупность органов, которые способствуют перевариванию пищи и выведению переработанных продуктов обмена наружу.Пищеварительная система человека состоит 3 отделов: верхнего, среднего и нижнего. Верхний отдел образован ротовой полостью, зубами. В состав среднего отдела входит гортань и пищевод. На следующем этапе химус поступает в желудок и кишечник. Это нижний отдел. Существуют возрастные особенности процесса пищеварения.

Пищеварительный процесс начинается с ротовой полости. Во рту располагается небо, зубы, язык, губы, слюнные железы. Язык является мышечным органом. Это самая сильная мышца человеческого тела. С помощью рецепторов на языке человек может различать вкус пищи. Для нормального пищеварения требуется делать около 20 жевательных движений и только затем проглатывать пищевой комок. У взрослого человека 32 постоянных зуба. Пищеварительный процесс включает в себя смачивание пищи. Осуществляется это при помощи слюны. Последняя вырабатывается слюнными железами. Между ротовой полостью и пищеводом располагается глотка.

Следующим отделом является пищевод. Он представляет собой трубку длиной 25-30 см. Этот орган начинается от двух последних шейных позвонков и заканчивается в области 10-11 грудного позвонка. Твердая пища проходит через весь пищевод менее чем за 10 с. Для прохождения жидкости требуется 1-2 с. Пищевод образован 4 оболочками: слизистой, подслизистой, мышечной и серозной. Основной пищеварительный процесс происходит в желудке. Это полый мышечный орган. В расслабленном состоянии объем желудка равен 0,5 л. Выделяют следующие его отделы: тело, дно, пилорический и кардиальный отдел.

Схема пищеварения на этом не заканчивается. После желудка в процесс пищеварения вовлекается тонкий и толстый кишечник. В тонкой кишке выделяют 3 отдела: двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишку. В тонкой кишке на пищу действуют желудочные соки, секрет поджелудочной железы и желчь. Ее значение очень велико.

Кожные покровы

Кожные покровы животных

Кожные покровы выполняют защитную роль, воспринимают раздражения, принимают участие в обмене веществ. Образованы эпидермисом эктодермального происхождения и соединительной тканью, которая образуется из мезодермы.

У беспозвоночных животных покровы тела образованы преимущественно эктодермой и ее производными. У некоторых животных на поверхности тела расположена плотная кутикула. У членистоногих она содержит хитин. У ракообразных она пропитывается еще и известью. В эпидермисе много желез, которые могут погружаться в массу ткани. Соединительнотканный слой кожи развит хорошо лишь у иглокожих.

Для хордовых характерно наличие в коже нескольких слоев. Эпителий подавляющего большинства хордовых – многослойный. Верхний слой эпидермиса образует разные производные – роговые щитки, когти, ногти, чешуйки, копыта, волосы, перья, полые рога. Нижний слой эпидермиса восстанавливает новые слои клеток.

Функции органов пищеварения

Для возмещения энергетических затрат, для роста и развития организму человека необходимы различные химические вещества. Эти вещества человек получает с пищей и водой. В пище содержатся высокомолекулярные соединения — белки, жиры, углеводы; вещества, богатые энергией и с различной дальнейшей судьбой. Белки для организма являются основным строительным материалом, они состоят из 20 видов аминокислот, из которых наш организм синтезирует собственные белки. Десять аминокислот являются незаменимыми, и их организм должен получать с пищей. Основная часть углеводов и жиров окисляется, обеспечивая организм энергией. Вместе с пищей в организм должны поступать в достаточном количестве вода, минеральные соли, витамины. Пищевой рацион должен быть полноценным, пищевые продукты, входящие в рацион человека, должны быть растительного и животного происхождения. Механическая и химическая переработка, расщепление и всасывание продуктов расщепления происходит в пищеварительной системе и называется пищеварением.

Химическое расщепление осуществляется ферментами, которые активны при определенных условиях — максимальная активность наблюдается при температуре около 37ºС, различные ферменты работают при разной pH: одни в нейтральной среде (амилаза), другие в кислой (пепсин), третьи в щелочной (трипсин). При изменении условий происходит денатурация ферментов, снижение или потеря каталитической активности. Протеолитические ферменты участвуют в расщеплении белков, липолитические — в расщеплении жиров, гликолитические — в расщеплении углеводов.

Для человека характерны полостное и мембранное пищеварение. Полостное пищеварение происходит в полости пищеварительной системы, мембранное осуществляется ферментами, связанными с мембраной клеток.

Пищеварительная система выполняет четыре основные функции: секреторную, моторную, всасывательную, экскреторную.

Секреторная функция связана с секрецией пищеварительных соков и химическим расщеплением пищи; моторная — с жеванием, глотанием, передвижением пищи, выведением непереваренных остатков. Всасывательная функция связана с всасывание переваренных органических веществ, воды, солей, витаминов; экскреторная — с выведением в просвет кишечника азотистых соединений, солей, воды, ядовитых веществ и других продуктов метаболизма.

Строение и функции органов пищеварения

Пищеварительный тракт состоит из указанных ниже звеньев:

• полости рта со слюнными железами;
• глотки;
• пищевода;
• желудка;
• печени;
• толстой и тонкой кишок;
• поджелудочной железы.

Пищеварительный тракт выглядит как трубка длиной от семи до девяти метров. Некоторые железы находятся за пределами стенок системы, но взаимодействуют с ней и выполняют общие функции. Интересно, что ЖКТ имеет большую протяженность, но умещается внутри человеческого организма благодаря огромному количеству изгибов и петель кишок.

Составляющие системы пищеварения – это желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) и вспомогательные структуры. Всю систему условно разделяют на три отдела, первый из которых отвечает за механическую обработку и переработку, во втором отделе пища подвергается химической обработке, а третий предназначен для вывода не усвоенной пищи и излишков за пределы организма.

1. Моторная. Эта функция предусматривает обработку пищи механически и её продвижение вдоль ЖКТ (пища измельчается, перемешивается и проглатывается человеком).
2. Секреторная. В рамках этой функции происходит выработка специальных ферментов, которые способствуют образованию условий для химической обработки поступившей пищи.
3. Всасывательная. Для выполнения этой функции ворсинки кишечника всасывают питательные вещества, после этого они поступают в кровь.
4. Выделительная. В рамках этой функции происходит выведение из организма человека веществ, которые не переварились либо являются результатом метаболизма.

Слюнные железы

Расположение работы слюнных желёз – ротовая полость.

С помощью слюны частички еды размокают и легче проходят по каналам пищеварительной системы. На этом же этапе начинает процесс расщепления углеводов.

Относится железа к такому виду органов, которые вырабатывают гормоны (такие, как инсулин и глюкагон, соматостатин и грелин).

Кроме этого, поджелудочная железа выделяет важный секрет, он необходим для нормальной работы системы переваривания пищи.

Желчный пузырь

Помогает печени и служит своеобразной ёмкостью для переработки желчи. При этом он убирает из желчи лишнюю воду, тем самым образуя такую концентрацию, которая подходит для процесса пищеварения.

Изучая анатомию человека, важно знать и понимать, что успешное функционирование каждого из органов и отделов пищеварительной системы оказывается возможным при положительной работе всех остальных взаимосвязанных частей

Пищеварение в кишечнике.

Из желудка пища небольшими порциями попадает в тонкий кишечник, длина которого от 2 до 5 м. Среда в кишечнике слабощелочная. Начальный отдел тонкого кишечника длиной 25-30 см — двенадцатиперстная кишка, в которую открываются протоки печени и поджелудочной железы. На пищевую кашицу здесь действуют три пищеварительных сока: желчь печени, сок поджелудочной железы, сок кишечных железок.

Рис. 215. Печень и поджелудочная железа.

Печень (рис. 215). Самая крупная железа человека, расположена в брюшной полости, справа, под диафрагмой. Масса печени составляет в среднем 1,5 кг. В ворота печени входят воротная вена печени, печеночная артерия, выходят печеночная вена и печеночный проток. В печени различают две доли, большую — правую и меньшую — левую.

Клетки печени (гепатоциты), собраны в дольки, которые являются структурной и функциональной единицей печени (рис. 216). Таких долек насчитывается около 500000. Образование желчи происходит непрерывно, и она накапливается в желчном пузыре.

Рис. 216. Печеночные дольки.
1 — долька; 2 — внутридольковая вена; 3 — триада (желчный проток, междольковая вена и междольковая артерия); 4 — гепатоциты.

Функции. Желчь не содержит ферментов, она усиливает работу поджелудочной железы, активирует ее ферменты, эмульгирует жиры (увеличивая их поверхность в 40000 раз).

Важнейшая функция печени — барьерная, вредные и ядовитые вещества, всосавшиеся в кровь из кишечника, попадают через воротную вену в печень и обезвреживаются. В печени запасаются избыток глюкозы в форме гликогена, витамины, железо, высвобождающееся при разрушении гемоглобина — запасающая функция печени. Печень участвует в углеводном обмене, участвуя в регуляции содержания сахара в крови, в белковом обмене, превращая аммиак в мочевину. Желчь выводит в просвет кишечника продукты распада гемоглобина. В печени синтезируются белки плазмы крови, в частности протромбин, участвующий в свертывании крови.

Поджелудочная железа. Различают головку, тело и хвост. Состоит из экзокринной и эндокринной частей. Островки Лангерганса эндокринной части секретируют гормоны инсулин и глюкагон.

Сок поджелудочной железы, (до 2 л/сутки) содержит ферменты, расщепляющие белки (трипсин и химотрипсин), амилазу, мальтазу и лактазу, расщепляющие углеводы, липазу, гидролизующую жиры до глицерина и карбоновых кислот, нуклеазы расщепляющие нуклеиновые кислоты.

Из двенадцатиперстной кишки пищевая кашица попадает в тощую, а затем подвздошную кишку. Петли этих отделов тонкого кишечника подвешены брыжейкой к задней стенке брюшной полости, спереди прикрыты сальником. Ферменты кишечника: амилаза, мальтаза, лактаза, сахараза расщепляют углеводы; эрепсин — пептиды и дипептиды, липазы — жиры. Происходит полостное и мембранное пищеварение. Благодаря тому, что слизистая кишечника имеет многочисленные складки, ворсинки и микроворсинки на клетках ворсинок, поверхность мембранного пищеварения и всасывания очень велика.

Рис.217. Схема строения ворсинок тонкого кишечника (А — стенка кишечника; Б — клетка ворсинки):
1 — кровеносные капилляры; 2 — лимфатический капилляр; 3 — эпителий ворсинок.

В ворсинку входят нервы, капилляры и лимфатические сосуды. Аминокислоты и глюкоза всасываются в капилляры кровеносной системы, глицерин и жирные кислоты — в эпителий ворсинок, где синтезируются жиры, поступающие затем в лимфатические капилляры (рис. 217).

Толстая кишка подразделяется на слепую кишку с аппендиксом, ободочную (восходящую, поперечную, нисходящую и сигмовидную), и прямую. В толстой кишке отсутствуют ворсинки, железы образуют сок, бедный ферментами, но там находится большое количество бактерий: одни гидролизуют клетчатку; другие вызывают гниение белка, ядовитые вещества, образующиеся при этом обезвреживаются печенью; третьи синтезируют витамины К и В12. Всасывается вода (до 4 л/сутки), формируются каловые массы. Центр дефекации находится в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга, в прямой кишке есть сфинктер из двух кольцевых мышц, одна из которых образована поперечно-полосатыми волокнами.

Пищеварительные железы

Печень

Поджелудочная железа

Пищеварительный процесс у человека

Пищеварительный тракт

Желудочно-кишечный тракт

Ротовая полость

Основная статья: Рот

У человека пищеварение начинается в ротовой полости, где пища пережёвывается. Этот процесс стимулирует экзокринные железы, выделяющие слюну. Присутствующая в слюне амилаза участвует в расщеплении полисахаридов и образовании болюса — пищевого комка, что облегчает прохождение пищи по пищеводу. Раздражение рецепторов в слизистой оболочке глотки вызывает глотательный рефлекс, который координируется в глотательном центре, расположенном в продолговатом мозге и варолиевом мосту. В координированном акте глотания участвуют мягкое нёбо и язычок (uvula), которые предотвращают попадание пищи в носовую полость, и надгортанник, который не даёт пище попадать в трахею.

Желудок

Основная статья: Желудок человека

Желудок расположен под диафрагмой в левом подреберье и надчревной области.
Имеется 3 оболочки:

1. Внешняя (Брюшина, Серозная оболочка)
2. Мышечный слой
   • средний слой (циркулярный);
   • внутренний слой (косой).
3. Внутренняя (Слизистая оболочка) — выстлана неороговевающим, цилиндрическим эпителием.

Пища попадает в желудок, проходя через кардиальный сфинктер. Там она смешивается с желудочным соком, активными компонентами которого являются и пищеварительные ферменты:

• Пепсин — расщепляет белки до аминокислот, полипептидов, олигопептидов.
• Реннин — (у детей до 1 года) помогает переварить молочные продукты. После одного года химозин пропадает, его функции будет выполнять соляная кислота.

Париетальные клетки желудка также секретируют внутренний фактор Касла, необходимый для всасывания витамина B₁₂.

Тонкая кишка

Основная статья: Тонкая кишка человека

Через пилорический сфинктер пища попадает в тонкую кишку. Первый отдел тонкой кишки — двенадцатиперстная кишка, где происходит смешивание пищи с желчью, которая обеспечивает эмульгирование жиров ферментами поджелудочной железы и тонкой кишки, расщепляющими углеводы (мальтоза, лактоза, сахароза), белки (трипсин и химотрипсин). В тонкой кишке происходит всасывание основного объёма питательных веществ и витаминов через кишечную стенку.

Толстая кишка

Основная статья: Толстая кишка человека

После прохождения тонкой кишки пища попадает в толстую кишку, состоящую из слепой, ободочной, сигмовидной и прямой кишок. Здесь происходит всасывание воды и электролитов, здесь же происходит и формирование каловых масс.

Примечания

1. Краткая энциклопедия домашнего хозяйства / Под ред. И. М. Скворцова. — 1-е изд. — М.: Большая советская энциклопедия, 1967. — Т. II. — С. 461. — 772 с. — 50 000 экз.
2. Якубке Х.-Д., Ешкайт Х. Аминокислоты, пептиды, белки. — М.: Мир, 1985. — 289 с.
3. Например, научные труды Л.Факамби показали, что зрелые сыры, отличающиеся большим содержанием кальция, задерживают часть жиров и препятствуют их всасыванию кишечником. Соответственно эта часть жиров не попадает в организм, а уходит вместе с калом.
4. ↑ Маев И. В., Самсонов А. А. Болезни двенадцатиперстной кишки. М., МЕДпресс-информ, 2005, — 512 с, ISBN 5-98322-092-6.
5. Пищеварение //  :  / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
6. ↑
7. Коротько Г. Ф. Физиология системы пищеварения. — Краснодар: 2009. — 608 с. Изд-во ООО БК «Группа Б». ISBN 5-93730-021-1.
8. Zoltán A. Tökés, Wang Chee Woon and Susan M. Chambers. Digestive enzymes secreted by the carnivorous plant Nepenthes macferlanei L. Planta, 1974, Volume 119, Number 1, 39-46

Печень и ее значение для пищеварения

Не менее важную роль в процессах расщепления сложных органических компонентов пищи играет самая крупная железа человеческого организма – печень. Ее клетки – гепатоциты способны вырабатывать смесь желчных кислот, фосфатидилхолина, билирубина, креатинина и солей, которую называют желчью. В период попадания пищевой массы в двенадцатиперстную кишку, часть желчи поступает в нее непосредственно из печени, часть – из желчного пузыря. В течение суток взрослый организм вырабатывает до 700 мл желчи, которая необходима для эмульгации жиров, содержащихся в пище. Этот процесс заключается в уменьшении поверхностного натяжения, приводящего к слипанию молекул липидов в крупные конгломераты.

Эмульгация осуществляется компонентами желчи: жирными и желчными кислотами и производными спирта глицерина. В результате образуются мицеллы, которые легко расщепляются ферментом поджелудочной железы — липазой. Ферменты, которые вырабатывают пищеварительные железы человека, влияют на активность друг друга. Так, желчь нейтрализует активность фермента желудочного сока – пепсина и усиливает гидролитические свойства панкреатических энзимов: трипсина, липазы и амилазы, которые расщепляют белки, жиры и углеводы пищи.