2 курс / Нормальная физиология / Анатомия и фзл для чайников

Кишечник занят импортом и экспортом разнообразных биологических веществ. Как и у других подобных органов, у кишечника есть структуры, увеличивающие площадь всасывания определенных веществ.

Внешние мышечные стенки кишечника плотно свернуты в кольца в брюш­ ной полости. В этом положении их удерживают листки брюшины. Благодаря двум слоям гладкой мускулатуры (продольный и циркулярный) в кишках очень активная перистальтика. Соединительная ткань между петлями тон­ кого кишечника, называемая бры:J1сейкой, помогает защитить кишку от пере­ давливания или запутывания.

Слизистая оболочка кишечника составляет одно непрерывное целое с ос­ тальной слизистой оболочкой пищеварительного тракта. Она усеяна специ­ ализированными "рабочими областями", которые вырабатывают гормоны, нейротрансмиттеры, ферменты и другие важные для пищеварительного про­ цесса вещества.

Капиллярные русла, встречающиеся в подслизистой основе кишечни­ ка, - место соприкосновения пищеварительной и сердечно-сосудистой сис­ тем. Эти капилляры распределены более-менее равномерно вдоль просвета кишечника.

Просвет кишечника выстлан ворсинками - специализированной структу­ рой, которая характерна для систем метаболизма. Ворсинки - это пальце­ образные выступы слизистой оболочки, увеличивающие доступную для ме­ таболизма поверхность - подобно тому, как причалы и пирсы увеличивают площадь, доступную для выполнения портовых операций .

Ворсинки выстилают всю длину тонкой кишки, выдаваясь в просвет. У каждой ворсинки есть свой капилляр для абсорбирования микроэлемен­ тов из кишечника в кровь (подробнее о сердечно-сосудистой системе можно прочитать в главе 9). Существуют также микроворсинки - еще более мелкие выступы на эпителии слизистой оболочки.

Некоторые из процессов, происходящих в слизистой кишечника, требуют активной транспортировки - расходования определенной энергии в форме АТФ. Подробнее об активной транспортировке и АТФ можно прочитать в главе 3 .

Заглянем внутрь тонкой кишки

Тонкая кишка выполняет большой объем физической работы в пищевари­ тельной системе - например, у нее сильная перистальтика. Кроме того, этот орган весьма важен в химии пищеварения. Тонкая кишка играет роль эн­ докринной железы и пищеварительного органа, вырабатывая и выделяя гор­ моны, которые контролируют пищеварительный процесс. Клетки в стенках

тонкой кишки выделяют гормоны секретин и холецистокинин, стимулирую­ щие выделение таких пищеварительных жидкостей, как желчь из желчного пузыря и пищеварительный сок из поджелудочной железы.

Длина тонкой кишки составляет от 3 до 6 метров. Делится этот орган на три структуры: двенадцатиперстная кишка (длиной примерно 0,3 метра),

тощая кишка (от 1 до 2 метров) и подвздошная кишка (от 2 до 4 метров).

Диаметр тонкой кишки составляет приблизительно от 2,5 до 5 см.

При аутопсии тонкая кишка может оказаться почти в два раза длиннее из­ за утраты тонуса гладких мышц после смерти человека.

Двенадцатиперстная кишка завершает процесс химического переварива­ ния пищи. Железы двенадцатиперстной кишки (или дуоденальные :железы)

в выстилке двенадцатиперстной кишки выделяют слизь и бикарбонат непос­ редственно в просвет органа, что помогает нейтрализовать желудочный сок в химусе (для большинства ферментов требуется близкий к нейтральной рН). Другие клетки выделяют пищеварительные ферменты (см. табл. 11.1), кото­ рые работают с желчью и панкреатическими ферментами, расщепляя большие молекулы на фрагменты, которые могут быть абсорбированы организмом.

Пилорический сфинктер контролирует выделение химуса в желчь энте­ рогастральным рефлексом. Скорость потока ограничивается способностью желчи нейтрализовать эту сильную кислоту. Процессы химического пере­ варивания пищи протекают очень бурно. Углеводы, белки и жиры расщеп­ ляются на такие молекулы, как глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты и глицерин. Перистальтика продвигает почти переваренный химус в тощую и подвздошную кишки, которые специализируются на абсорбции.

К тому времени, когда химус пройдет через все три части вашей тон­ кой кишки, питательные вещества, в которых нуждается ваш организм, уже будут абсорбированы в кровь. После подвздошной кишки непереваренные остатки поступают в толстую кишку.

ГЛАВА 1 1 Пищеварительная система: кто не работает, тот не ест 301

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Работа толстой кишки

Химус попадает из тонкой кишки в толстую кишку, выходя из подвздош­ ной кишки через илеоцекальный кл апан в слепую кишку, первую часть толс­ той кишки. Непереваренные остатки пищи теперь называются фекалиями.

Длина толстой кишки составляет почти 2 метра, и она подобно рамке обрамляет тонкую кишку. Следующими после слепой кишки отделениями толстой кишки являются восходящая ободочная кишка, идущая поперек тела

поперечная ободочная кишка, а затем нисходящая ободочная кишка, которая переходит в сигмовидную ободочную кишку.

В толстой кишке вода реабсорбируется из фекалий путем диффузии че­ рез стенки кишки в капилляры. Поскольку в воде растворены электролиты, толстая кишка абсорбирует и их (но не питательные вещества). Удаление воды уплотняет непереваренные остатки пищи в ободочной кишке, а после добавления слизи образуется характерная текстура фекалий.

Помимо непереваренных остатков пищи фекалии содержат остатки пище­ варительного секрета, таких как желчь. Коричневый цвет фекалий обуслов­ лен сочетанием зеленовато-желтых пигментов желчи, билирубина (также из желчи) и бактерий.

Ваш кишечник является прибежищем для невообразимого количества бак­ терий самых разнообразных видов. Триллионы крошечных прокариотичес­ ких клеток усваивают какую-то часть непереваренного материала, содержа­ щегося в ваших фекалиях, вырабатывая молекулы, которые обладают запа­ хом, хорошо знакомым каждому из нас. (Стесняться здесь нечего. Впрочем, гордиться тоже нечем.) Какие-то из этих бактерий вырабатывают полезные вещества, например витамин К, необходимый для свертывания крови. Эти вещества абсорбируются через стенки кишечника и транспортируются в кровь посредством капилляров. Подробнее о микробах рассказывается в гла­ ве 1 7.

Прохождение через ободочную и прямую кишки

Когда ободочная кишка завершает свою работу, перистальтика продвигает фекалии в прямую кишку, которая начинается в самом низу нисходящей обо­ дочной кишки. Рецепторы растяжения в прямой кишке сигнализируют голо­ вному мозгу о необходимости дефекации (выделения фекалий), когда прямая кишка содержит примерно от 1 40 до 230 г фекалий . Фекалии, проталкивае­ мые перистальтикой, проходят через анальный канал и покидают организм через анальный сфинктер.

302 ЧАСТЬ 4 Исследуем внутреннее устройство тела

Вспомогател ь н ые орган ы_ _ _ _ _ _

Поджелудочная железа, печень и желчный пузырь часто называют вспомо­ гательными органами пищеварения. Они не являются частью пищеваритель­ ного тракта: они никогда не вступают в контакт с перевариваемым материалом и не принимают участия в механических аспектах переваривания пищи. Эти органы вырабатывают определенные химические и биологические вещества, которые принимают участие в химическом переваривании пищи и обеспечи­ вают доступность этих веществ для органов пищеварительного тракта.

Чем занимается печень

Печень - один из самых важных органов, который не только участву­ ет в пищеварении, но выполняет ряд других полезных функций. Например, печень удаляет токсины из крови, метаболизирует лекарства и регулирует снабжение крови многочисленными веществами. Пищеварительная функция печени заключается в выработке и транспортировке :J1сел чи - одного из ве­ ществ химического пищеварения.

Многие термины, относящиеся к структурам и функциям печени, содержат приставку гепато-, что означает "печень".

СОВЕТ

Анатомия печени

Печень является самым крупным внутренним органом и самой крупной железой в организме человека. Вес печени взрослого здорового человека со­ ставляет приблизительно 1,4- 1 ,6 кг. Она расположена под диафрагмой и над желудком в правой части брюшной полости (рис. 11.3). Печень - мягкий на ощупь орган красновато-коричневого цвета, имеющий треугольную форму и состоящий из четырех долей неодинакового размера и формы: правой доли,

левой доли, квадратной доли и хвостатой доли. Печень покрыта капсулой из соединительной ткани, которая ветвится внутри органа, образуя строму - каркас, напоминающий строительные леса. Они поддерживают афферентные кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и желчные протоки, которые пересекают печень.

Через печеночную артерию, которая ответвляется от аорты, в печень пос­ тупает оксигенированная кровь. Через воротную вену, по которой течет кровь из капилляров пищеварительного тракта, в печень поступает кровь, обога­ щенная питательными веществами. Эта печеночная воротная система позво­ ляет печени обрабатывать все, что было абсорбировано из пищеварительной

ГЛАВА 1 1 Пищеварительная система: кто не работает, тот не ест 303

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

системы. Три печеночные вены отводят деоксигенированную кровь из печени, выходя из верхней части ее правой доли и вливаясь в верхнюю полую вену.

Ответвления желчного протока

Ответвления печеночной артерии

Печеночная артерия

Рис. 1 1.З. Строение печени

Каждая из четырех долей состоит из крошечных долек, общее количество которых составляет приблизительно 100 ООО штук. Печеночная долька явля­ ется функциональной единицей печени (рис. 11.4).

Каждая долька состоит из миллионов гепатоцитов и желчных каналов; она поддерживается и разделяется с помощью стромы. На вершинах дольки равномерно распределены портальные триады, которые содержат желчный проток, конечное ответвление печеночной артерии и конечное ответвление воротной вены. Гепатоциты (клетки печени) организованы в структуры шестиугольной формы; в центре расположена вена, которая доставляет в кровь продукты, вырабатываемые соответствующей долькой. На поверхнос­ ти долек находятся протоки, вены и артерии, по которым жидкости транс­ портируются к долькам и от них.

Регенерация печени

Помимо других своих поразительных возможностей, печень обладает спо­ собностью к быстрой регенерации и восстановлению первоначальных разме­ ров, структуры и функций после частичной резекционной хирургии (удале­ ния) или обширного повреждения. Чтобы печень человека могла полностью регенерироваться, достаточно, чтобы сохранилось хотя бы 25% ее первона­ чальной ткани. Способность печени к восстановлению поистине уникальна среди основных внутренних органов человека.

Трансплантация печени от живого донора - процедура, в ходе которой здоровый человек жертвует часть своей печени реципиенту с больной пече­ нью, - успешно выполняется с 1989 г. Как правило, печень удваивает свои размеры и у донора, и у реципиента очень быстро - в течение трех-четы­ рех недель. Быстрое размножение гепатоцитов представляет собой механизм роста.

Выработка и транспортировка желчи

Печень вырабатывает желчь - один из важнейших факторов в перева­ ривании всех видов жиров и липидов. Желчь, вырабатываемая некоторыми дольками печени, собирается в желчных канальцах, которые сливаются и образуют :желчные протоки. Внутрипеченочные желчные протоки отводят желчь из печени через общий печеночный проток.

Желчь вводится в двенадцатиперстную кишку из печени, однако чаще всего желчь попадает в :желчный пузырь для временного хранения. Желчный пузырь представляет собой грушевидный мешок, который находится в ямке на поверхности печени. Единственная функция желчного пузыря состоит в том, чтобы хранить желчь и доставлять ее по требованию тонкой кишки. Желчь как поступает, так и выходит из желчного пузыря через пузырный проток. Пузырный проток соединяется с общим печеночным протоком, об­ разуя общий :желчный проток, который выпускает желчь в двенадцатиперс­

тную кишку.

ГЛАВА 1 1 Пищеварительная система: кто не работает, тот не ест 305

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Другие функции печени

Функции печени разными путями влияют на другие системы органов. Ниже представлен краткий список важных ее функций.

»Печень обезвреживает и выводит токсины. Токсичные побочные продукты некоторых лекарств, алкоголь и другие вредные вещест­ ва поступают из кишечника по воротной вене.

»Печень обезвреживает и выводит метаболические отходы.

Например, тут происходит удаление отмерших эритроцитов из

крови и преобразование гемоглобина в билирубин. Билирубин ис­

пользуется для формирования желчи в печени.

»В печени в форме гликогена хранится глюкоза; она поступает в кровь, когда уровень глюкозы в крови падает. Корректировка уровня глюкозы в крови осуществляется гормонами инсулином и глюкагоном (обратитесь к главе 8, чтобы узнать больше об эндок­

ринной системе).

»В печени происходит переработка и хранение витаминов и мине­ ралов.

»Печень производит много видов белка, включая некоторые пептид­ ные гормоны, белки плазмы крови, факторы свертывания крови (см. главу 9) и белки системы комплемента (см. главу 1 3).

Поджелудочная железа

Под:желудочная :железа находится в брюшной полости рядом с двенадца­ типерстной кишкой и позади желудка. Мы обсуждаем эндокринную функ­ цию поджелудочной железы в главе 8. В ответ на действие холецистокинина из тонкой кишки поджелудочная железа производит панкреатический сок, который полон панкреатических ферментов (табл. 1 1 .2).

Таблица 1 1 .2. Панкреатические ферменты

306 ЧАСТЬ 4 Исследуем внутреннее устройство тела

Клетки в поджелудочной железе, называемые ацинарными клетками, секре­ тируют панкреатический сок и пропускают его через проток под:желудочной :железы в двенадцатиперстную кишку. Клетки вдоль внутреннего каналы подже­ лудочной железы выделяют бикарбонат (который является щелочным) в ответ на действие секретина (из тонкой кишки) для нейтрализации кислого химуса.

Расщепление

В каждой части пищеварительного тракта имеется своя специфическая жидкость, состоящая из воды, электролитов и свойственных именно ей ком­ понентов, которые играют определенную роль в пищеварении.

»Слизь. Каждый са нтиметр пищеварител ьного тракта имеет железы, которые вы рабатывают сл изь. Их секрет увлажняет, смя гчает со­ держимое пищеварительного тра кта и защищает от поврежден и й слизистую оболочку.

»Слюна п редставляет собой водя н исты й, п розра ч н ы й раствор, ко­ торый без оста н овки п родуцируют сл ю н н ы е железы во рту. Вы

производите от 1 до 2 л итров сл юн ы каждый день. Слюн а увлаж­ няет п и щу и облегчает ее п роглаты ва н ие. Это также компонент вкуса - пища должна раствориться в водном растворе, чтобы ее химические с и гналы эффективно подействовали на вкусовые со­ сочки (см. главу 7).

Ферменты в сл юне начинают перерабаты вать крахмал еще до того, как пищевой комок попадет в желудок. Слюна очищает рот и зубы. Ферменты слюн ы также помога ют бороться с инфекциями во рту.

»Ферменты. В п и щеварен ии прин имают участие тысячи ферментов. Ферменты - узкоспециал изирова н н ы е вещества. Оди н фермент обычно катализи рует одну ил и нескол ько химических реакций . Пи щева рител ь н ые ферменты специализируются на реа кциях рас­ щепления кон кретных компонентов п и щи. Они могут быть клас­ сифицирова н ы как п ротеиназы, пептидазы, липидазы и ферменты, расщепляющие углеводы. Ферменты попадают в просвет пищевари­ тел ьного тра кта в составе желудочного и пан креатического соков.

Суффикс -аза означает, что фермент расщепляет конкретную молекулу.

»Желудочный сок выделяется из милл ионов крошеч н ы х желез,

ГЛАВА 1 1 Пищеварительная система: кто не работает, тот не ест 307

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Патофизиолоrия п и щеварител ьной системы

Вэтом разделе в ы получите информацию о некоторых патологических

состояниях и болезнях пищеварительной системы. Заболевания ротовой полости

Кусочки пищи, которые остаются во рту, способствуют росту нормальной флоры (бактерии). Бактерии во рту выделяют желатинообразную субстанцию, называемую налетом, в промежутках между деснами и зубами. В течение примерно одного дня зубной налет может сформироваться в зубной камень. Избыточное накопление зубного налета и разрастание бактерий вызывают гин­ гивит (воспаление десен). Гингивит является основной причиной потери зу-

бов. Многие, в остальном здоровые люди, живут с этим хроническим, вялоте­ кущим воспалением. Также гингивит является фактором риска возникновения сердечнососудистых и других заболеваний, что мы и обсудим в главе 13.

Со временем кислотные побочные продукты метаболизма бактерий раз­ рушают зубную эмаль, создавая "полость" (или кариес). Если разрушение продолжается, патогенные бактерии могут пробиться в пульпу зуба, вызывая состояние, которое называется зубной абсцесс.

Заболевания желудка и кишечника

Желудок и кишечник принимают пищевой комок с одного края и транс­ портируют в другой. Неприятности могут возникнуть в любой точке этого пути.

Запор

Запор возникает, когда толстая кишка поглощает слишком много воды из кала, что делает кал сухим и твердым, из-за чего возникает болезненность при выходе. Почти все люди хотя бы раз в жизни испытывали запор, но у некоторых это хроническое заболевание. Основными причинами такого со­ стояния являются несбалансированное питание (как правило, слишком мало клетчатки или воды), отсутствие физических упражнений, некоторые про­ дукты питания и напитки, определенные лекарства или замедление кишеч­ ной деятельности, которое может возникнуть при старении. Наиболее рас­ пространенная причина запора - это игнорирование сигналов вашего тела к испражнению. Фекалии остаются в толстой кишке слишком долго, и в это время излишнее количество воды впитывается в кишечник, способствуя вы­ сушиванию и затвердеванию фекалий.

Диарея

Избыток воды в кале вызывает диарею. Что-то предотвращает поглощение нормального количества воды через толстый кишечник и обратно в кровь. Хотя приступ диареи - это просто неприятность в большинстве случаев, частое повторение таких приступов может стать серьезной проблемой для здоровья, особенно у детей. Каждый год от диареи умирает 1 ,5 миллиона детей во всем мире, и это одна из самых распространенных причин смерти дети до 5 лет, по данным Всемирной организации здравоохранения.

Одной из возможных причин диареи являются патогенные бактерии, кото­ рые заражают толстую кишку через загрязненную пищу. Частота перисталь­ тики увеличивается в попытке устранить возбудителя быстро, при этом вода не успевает реабсорбироваться.

ГЛАВА 1 1 Пищеварительная система: кто не работает, тот не ест 309

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/