Гл а в а 5

Анатомия и физиология пищеварительной системы

7.1. Основные понятия

Питательные вещества и пищевые продукты. Человек (как и другие млекопитающие ) относится к гетеротрофным организмам (от греч. heteros - другой, иной; trophe - питаю), Т.е. он не обла­дает способностью синтезировать из неорганических веществ не­обходимые для жизнедеятельности органические. Эти органиче­ские вещества должны поступать в организм из внешней среды.

Питание - процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения питательных веществ (нутриентов), необходимых для поддержания нормальной жизнедеятельности организма, его ро­ста, развития, восполнения энерготрат и т.д. Нутриенты поступа­ют в организм в виде пищи, но для того чтобы питательные веще­ства перешли во внутреннюю среду, пищевые продукты должны быть подвергнуты предварительной механической и химической обработке.

Пищеварение - процесс механической и химической обработ­ки пиши, необходимый для выделения из нее простых компонен­тов, способных проходить через клеточные мембраны эпителия пищеварительного тракта и всасываться в кровь или лимфу. Сле­довательно, пищеварение - более узкое понятие, чем питание. Для организма пища играет роль источника: пластических веществ (белков, жиров, углеводов), необходимых для построения струк­турных компонентов клетки; веществ, способных при расщепле­нии выделять энергию в виде АТФ; веществ, необходимых для поддержания постоянства внутренней среды; витаминов, биоло­гически активных веществ; клетчатки, которая, в основном не подвергаясь разрушению в пищеварительном тракте, обеспечива­ет нормальную работу желудочно-кишечного тракта и формиро­вание каловых масс.

К основным питательным веществам относятся белки, жиры и углеводы. Их роль в жизни организма описана в гл. 10 «Обмен ве­ществ и энергии». Пищеварение - начальный этап обмена ве­ществ.

Человек для своего питания может использовать пищу как жи­вотного, так и растительного происхождения. В продуктах питания нутриенты содержатся в разных соотношениях. Различают пишу, богатую белками, жирами или углеводами.

Основной источник энергии для организма - углеводы - со­держатся в таких продуктах как хлеб, картофель, рис и горох. Са­хар на 98 % состоит из сахарозы. Она образуется при соединении углеводов глюкозы и фруктозы. Большинство растительных про­дуктов содержат преимущественно углеводы. Белками наиболее богаты сыры (до 25 %), мясо (до 20 %), горох, соя. Растительные продукты менее богаты белками, чем продукты животного про­исхождения. Больше всего жиров содержится в растительном (до 98 %) и сливочном (до 87 %) маслах, сале.

Функции пищеварительной системы. Пищеварение происходит в пищеварительной системе, которая выполняет ряд основных функций.

Механическая функция заключается в захвате пищи, ее измель­чении, перемешивании, продвижении по пищеварительному трак­ту и выделении из организма невсосавшихся продуктов.

Секреторная функция состоит в выработке пищеварительными железами секретов - слюны, пищеварительных соков (желудоч­ного, панкреатического, кишечного); желчи. Все они содержат большое количество воды, необходимой для размягчения, разжи­жения пищи, перевода содержащихся в ней веществ в растворен­ное состояние. В течение 1 сут все железы пищеварительной систе­мы секретируют около 7 - 8 л соков.

В составе пищеварительных соков имеются особые белки ­ферменты (энзимы). К ним относятся: пепсин желудочного сока, трипсин сока поджелудочной железы и др. Ферменты служат био­логическими катализаторами. Они связываются с компонентами пищи, расщепляют их до более простых веществ, при этом сами не расходуются в процессе реакции. Мизерные количества энзи­мов способны расщепить огромное число молекул питательных веществ. Ферменты обладают строгой специфичностью, т. е. каж­дый энзим участвует в расщеплении определенного питательного вещества. Например, пепсин и трипсин расщепляют только бел­ки, а на углеводы и жиры не действуют. Ферменты активны толь­ко в строго определенных условиях среды (оптимальная кислот­ность, температура и т.д.). Кислотность (рН) характеризует кон­центрацию ионов водорода в среде: рН нейтральной среды равна 7, кислой - меньше 7, щелочной - больше 7. В частности, пепсин желудочного сока активен только в кислой среде (рН 1- 2).

Все пищеварительные ферменты являются гидролазами, так как катализируют реакции гидролиза. Под ним подразумевается расщепление крупной молекулы вещества на более мелкие с при­соединением воды.

Бактерицидная функция обеспечивается содержащимися в пи­щеварительных соках веществами, способными убивать болезнетворные бактерии, проникшие в желудочно-кишечный тракт (ли­зоцим слюны, соляная кислота желудочного сока).

Всасывательная функция заключается в проникновении воды, питательных веществ, витаминов, солей через эпителий слизи­стой оболочки из просвета пищеварительного канала в кровь и лимфу. Этот процесс происходит как в виде простой диффузии, так и за счет активного транспорта.

Диффузия - это движение веществ из растворов с большей концентрацией в растворы с меньшей концентрацией. В данном случае роль раствора с большей концентрацией играет содержи­мое пищеварительного канала, а раствора с меньшей концентра­цией - кровь и лимфа. Для осуществления этого процесса не тре­буется затраты энергии АТФ.

Активное всасывание - процесс транспорта веществ через кле­точные мембраны, происходящий с затратой энергии АТФ. В эпи­телии кишечника имеются специальные белки-переносчики. Они соединяются в просвете пищеварительного тракта с молекулой питательного вещества, расщепляют АТФ и, получая энергию, переводят присоединенную молекулу в цитоплазму эпителиаль­ной клетки. В дальнейшем питательное вещество переходит через мембрану клетки и попадает в кровь или лимфу.