Тема 2. . Основы физиологии пищеварения

Цели и задачи изучения темы

- изучить строение и функции органов пищеварения;

- изучить процессы всасывания и усвоения пищевых веществ;

- познакомиться с процессами поиска и выбора пищи.

2.1. Строение и функции органов пищеварения

Как грамота человека начинается с азбуки, так и познания о питании начинаются с анализа простейших представлений о роли питания и пищи в организме, со сведений о работе органов пищеварения, избытка и недостатка питательных веществ, опасности токсичных и чужеродных веществ.

Чтобы понять, как правильно питаться, особенно при каких-либо нарушениях в состоянии здоровья или в случаях возможной опасности загрязненности пищевой продукции ксенобиотиками, необходимо четко представлять себе весь путь продуктов питания от полости рта до каждой клетки организма.

Пищеварительный (желудочно-кишечный) тракт или ЖКТ – это группа органов, в которых происходят расщепление, подготовка к всасыванию и непосредственно всасывание пищевых веществ, а также удаление непереваренных остатков пищи в виде кала.

Желудочно-кишечный тракт представляет собой мышечную трубку, выстланную клетками пищеварительного эпителия, начинающуюся во рту и заканчивающуюся задним проходом. К пищеварительной системе относятся также слюнные железы, печень и поджелудочная железа.

Гладкая мускулатура пищеварительного тракта смешивает пищу с ферментами и передвигает пищевой комок в следующие участки. Это движение мускулатуры кишечника называют перистальтикой.

Сложные пищевые вещества расщепляются ферментами-гидролазами, выделяющимися в полость пищеварительного тракта в определенных его участках. Белки расщепляются протеазами, жиры – липазами, сложные углеводы – амилазами. Конечные продуктами пищеварения, которые всасываются в кровь, – это простые сахара, аминокислоты, жирные кислоты и глицерин. Витамины, макро- и микроэлементы в пищеварительной системе могут освобождаться из связанного состояния, в котором они часто находятся.

В процессе пищеварения пища проходит следующий путь: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник.

Пищеварение во рту. Пищеварение начинается с разжевывания пищи, которое облегчает ее продвижение в пищевод и далее в желудок. Не зря древние говорили: «Долго жевать – жизнь продлевать». При жевании пища размельчается, перемешивается и смачивается слюной. В слюне некоторые пищевые вещества растворяются, и начинает проявляться их вкус. Хорошо измельченный пищевой комок более доступен ферментам желудочного сока и тонкой кишки. Это улучшает пищеварение и усвояемость пищевых и биологически активных веществ пищи. Физиологи считают, что комок пищи во рту должен находиться в течение 15-18 с. В слюне содержится фермент амилаза, которая расщепляет крахмал до простых Сахаров. Белки и жиры не расщепляются во рту.

Разжеванная и смоченная слюной пища легко проглатывается и проходит через пищевод в желудок.

Пищеварение в желудке. Желудок – самая широкая часть пищеварительного тракта, он способен увеличиваться в размерах и вмещать большое количество пищи – целый обед из 5 блюд! В желудке пища задерживается для переваривания на продолжительное время – от 2 до 6 ч.

Клетки, выстилающие изнутри стенку желудка, вырабатывают желудочный сок, содержащий гидролитические ферменты, соляную кислоту и слизь. Ферменты желудочного сока переваривают белки до низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Биохимическая обработка пищи обеспечивается за счет ферментов желудочного сока.

Соляная кислота желудочного сока обусловливает кислую среду (рН желудочного сока достигает 1,5-1,8), которая оказывает антибактериальное действие на микроорганизмы пищи. Соляная кислота активизирует протеазы – ферменты, расщепляющие белки и способствующие перевариванию как растительных, так и животных белков.

В желудке происходит частичное расщепление крахмала ферментами амилазами. Начинается также переваривание жиров, в основном тех, которые поступают в виде эмульсии – молоко, яичный желток. Жиры расщепляются под действием фермента липазы. Если жира поступило в желудок немного, то с его расщеплением справляется желудочная липаза, а при обильном поступлении жиров включается липаза, вырабатываемая поджелудочной железой.

В нижней части желудок имеет сужение, которое может закрываться. Благодаря этому не вся пища сразу попадает в тонкий кишечник. Перемешанная с желудочным соком и частично переваренная пища небольшими порциями, через определенные промежутки времени проталкивается из желудка в тонкий кишечник, точнее в его верхнюю часть – двенадцатиперстную кишку.

Пищеварение в тонком кишечнике.

Тонкий кишечник – это компактно уложенная в полости живота трубка длиной до 5 м. Тонкий кишечник имеет три переходящих друг в друга отдела – двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишки. После обработки и частичного переваривания в желудке пища оказывается в двенадцатиперстной кишке, где в процессе пищеварения участвуют поджелудочная железа и печень.

В двенадцатиперстную кишку выделяется желчь, которая образуется в печени и запасается в желчном пузыре. Желчь не содержит пищеварительных ферментов, но она необходима для растворения и всасывания жиров и жирорастворимых витаминов.

Исключительную роль в пищеварении играет поджелудочная железа. За сутки у взрослого человека выделяется 1,5-2 л поджелудочного сока, который имеет щелочную реакцию. Под влиянием этого сока нейтрализуется соляная кислота, поступившая с пищей из желудка. Также он содержит комплекс ферментов, расщепляющих углеводы, жиры и белки. В двенадцатиперстной кишке углеводы расщепляются до дисахаридов, жиры – до жирных кислот и глицерина, а белки – до аминокислот, ди- и трипептидов.

Из двенадцатиперстной кишки пищевая кашица попадает в средний и нижний отделы тонкого кишечника, где железами, расположенными в его слизистой оболочке, вырабатывается кишечный сок. Его количество за сутки составляет 2-3 л. Таким образом, окончательное переваривание углеводов, остатков белков и жиров происходит в тощей и подвздошной кишках при помощи более 20 ферментов, которые вырабатываются клетками слизистой оболочки самой кишки. Этих клеток – энтероцитов – много. Энтероцитами покрыты выросты стенки тонкого кишечника – ворсинки. Благодаря ворсинкам площадь тонкого кишечника становится очень большой, частичка пищи подвергается действию ферментов.

Именно здесь происходит процесс пристеночного, или мембранного, пищеварения. На каждом 1 мм² кишечной стенки находится 20-40 микроворсинок, а всасывающая поверхность кишечника составляет около 500 м². В связи с этим в тонком кишечнике за 1 ч может всосаться 2-3 л жидкости. Помимо мембранного пищеварения в тонком кишечнике происходит полостное пищеварение. Оно характеризуется тем, что ферменты, находящиеся в кишечном соке, оказывают специфическое действие на пищевую кашицу.

Полостное и мембранное пищеварение взаимосвязаны: пищевые вещества подвергаются гидролизу и через стенки тонкого кишечника поступают в кровь и лимфу.

Пищеварение в толстом кишечнике. Непереваренные остатки пищи из тонкого кишечника попадают в толстую кишку. Длина толстого кишечника у взрослого человека в среднем 1,5 м. Он состоит из слепой, сигмовидной, поперечно-ободочной и прямой кишки. Основное предназначение толстого кишечника – всасывание воды и образование кала.

Важнейшей особенностью процесса пищеварения является наличие в толстом кишечнике множества бактерий – сапрофитов, питающихся остатками пищи. Среди них 90% анаэробных микробов, 10% молочнокислых и спороносных бактерий, кишечная палочка, стрептококки и др., много гнилостных микроорганизмов, выделяющих в процессе жизнедеятельности ядовитые вещества.

Однако эти микроорганизмы, находящиеся в толстом кишечнике, являются не только симбионтами организма. Они выполняют важную роль: содействуют разложению остатков неперевариваемой пищи и компонентов пищеварительных соков. Ферменты бактерий расщепляют клетчатку. Под их влиянием расщепляется до 40% целлюлозы. Микроорганизмы толстого кишечника участвуют в синтезе витаминов группы В и витамина К, оказывают тормозящее влияние на болезнетворные микробы, создают надежный иммунологический барьер, выделяют биологически активные вещества гормонального действия. Организм человека и бактерии кишечника работают как единая система. Нарушение состава микрофлоры толстого кишечника приводит к заболеваниям. В толстом кишечнике происходит формирование каловых масс, которые удаляются через прямую кишку и анальное отверстие наружу.

Таким образом, процесс пищеварения – это работа сложнейшей системы, включающей в себя четко скоординированную деятельность ряда органов, пищеварительных желез, ферментов, гормонов, микроорганизмов и нервной системы. Изменение химического состава пищи приводит к нарушению пищеварения и возникновению целого ряда заболеваний.