Пищеварение является начальным этапом обмена веществ. Человек получает с пищей энергию и все необходимые вещества для обновления и роста тканей, однако, содержащиеся в пище белки, жиры и углеводы являются для организма чужеродными веществами и не могут быть усвоены его клетками. Для усвоения они должны из сложных, крупномолекулярных и нерастворимых в воде соединений превратиться в более мелкие молекулы, растворимые в воде и лишенные специфичности.

Пищеварение - это процесс превращения пищевых веществ в форму, доступную для усвоения тканями, осуществляемый в пищеварительной системе.

Пищеварительная система - система органов, в которой происходит переваривание пищи, всасывание переработанных и выделение непереваренных веществ. Она включает пищеварительный тракт и пищеварительные железы

Пищеварительный тракт состоит из следующих отделов: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная кишка, тонкий кишечник, толстый кишечник (рис.1).

Пищеварительные железы располагаются по ходу пищеварительного тракта и вырабатывают пищеварительные соки (слюнные, желудочные железы, поджелудочная железа, печень, кишечные железы).

В пищеварительной системе пища подвергается физическим и химическим превращениям.

Физические изменения пищи - заключаются в ее механической обработке, размельчении, перемешивании и растворении.

Химические изменения - это ряд последовательных этапов гидролитического расщепления белков, жиров, углеводов.

В результате пищеварения образуются продукты переваривания, которые способны всасываться слизистой оболочкой пищеварительного тракта и поступать в кровь и лимфу , т.е. в жидкие среды организма, и затем усваиваться клетками организма.

Основные функции пищеварительной системы:

- Секреторная - обеспечивает выработку пищеварительных соков, содержащих ферменты. Слюнные железы вырабатывают слюну, желудочные железы - желудочный сок, поджелудочная железа - поджелудочный сок, печень - желчь, кишечные железы - кишечный сок. Всего за сутки вырабатывается около 8,5 л. соков. Ферменты пищеварительных соков обладают большой специфичностью - каждый фермент действует на определенное химическое соединение.

Ферменты являются белками и для их деятельности необходимы определенная температура, рН среды и др. Различают три основные группы пищеварительных ферментов: протеазы, расщепляющие белки до аминокислот ; липазы , расщепляющие жиры до глицерина и жирных кислот; амилазы , расщепляющие углеводы до моносахаров. В клетках пищеварительных желез присутсвует полный набор ферментов - конститутивные ферменты, соотношение между которыми может изменяться в зависимости от характера пищи. При поступлении специфического субстрата могут появляться адаптированные (индуцированные) ферменты с узкой направленностью действия.

- Моторно-эвакуаторная - это двигательная функция, осуществляемая мускулатурой пищеварительного аппарата и обеспечивающая изменение агрегатного состояния пищи, ее измельчение, перемешивание с пищеварительными соками и передвижение в орально-анальном направлении (сверху вниз).

- Всасывательная - эта функция осуществляет перенос конечных продуктов переваривания, воды, солей и витаминов, через слизистую оболочку пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма.

- Экскреторная - это выделительная функция, обеспечивающая выделения из организма продуктов обмена (метаболитов), неусвоенной пищи и др.

- Инкреторная - заключается в том, что специфические клетки слизистой оболочки пищеварительного тракта и поджелудочной железы, выделяют гормоны, регулирующие пищеварение.

- Рецепторная (анализаторная )- обусловлена рефлекторной связью (через рефлекторные дуги) хемо- и механорецепторов внутренних поверхностей органов пищеварения с сердечно-сосудистой, выделительной и др. системами организма.

- Защитная - это барьерная функция, обеспечивающая защиту организма от вредных факторов (бактерицидное, бактериостатическое, дезинтоксикационное действие).

Для человека характерен собственный тип пищеварения , подразделяющийся на три вида:

- внутриклеточное пищеварение - филогенетически наиболее древний тип, при котором ферменты гидролизуют мельчайшие частицы пищевых веществ, поступивших в клетку, путем мембранных транспортных механизмов.

- внеклеточное, дистантное или полостное - происходит в полостях пищеварительного тракта под действием гидролитических ферментов, причем секреторные клетки пищеварительных желез находятся на некотором отдалении. В результате внеклеточного пищеварения пищевые вещества распадаются до размеров, доступных для внутриклеточного пищеварения.

- мембранное, пристеночное или контактное - происходит непосредственно на клеточных мембранах слизистой оболочки кишечника.

Строение и функции органов пищеварения

Ротовая полость

Ротовая полость - в ее состав входят язык, зубы, слюнные железы. Здесь осуществляется прием пищи, анализ, размельчение, смачивание слюной, и химическая обработка. Пища находится в полости рта в среднем 10-15 сек.

Язык - мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой, состоящей из множества сосочков 4-х типов. Различают нитевидные и конусовидные сосочки общей чувствительности (прикосновение, температура, боль); а также листовидные и грибовидны е, которые содержат вкусовые нервные окончания. Кончик языка воспринимает сладкое, тело языка - кислое и соленое, корень - горькое .

Вкусовые ощущения воспринимаются, если анализируемое вещество растворено в слюне. Утром язык мало чувствителен к восприятию вкуса, усиливается чувствительность к вечеру (19-21ч.). Поэтому на завтрак следует включать продукты, усиливающие раздражение вкусовых рецепторов (салаты, закуски, фрукты и др.). Оптимальная температура для восприятия вкусовых ощущений 35-40 0 С. Чувствительность рецепторов падает в процессе еды, при однообразном питании, принятии холодной пищи, а также с возрастом. Установлено, что сладкая пища вызывает ощущение удовольствия, благоприятно влияет на настроение, в то время как кислая может оказывать обратное действие.

Зубы . В ротовой полости у взрослого человека всего 32 зуба - 8 резцов, 4 клыка, 8 малых и 12 больших коренных зубов. Передние зубы (резцы) откусывают пищу, клыки разрывают ее, коренные зубы разжевывают с помощью жевательных мышц. Зубы начинают прорезываться на седьмом месяце жизни, к году обычно появляется 8 зубов (все резцы). При рахите прорезывание зубов задерживается. У детей к 7-9 годам молочные зубы (всего их 20) меняются на постоянные.

Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Зубная полость заполнена пульпой - соединительной тканью, пронизанной нервами и кровеносными сосудами. Основу зуба составляет дентин - костная ткань. Коронка зуба покрыта эмалью, а корни зубным цементом .

Тщательное пережевывание пищи зубами увеличивает ее контакт со слюной, высвобождает вкусовые и бактерицидные вещества и облегчает проглатывание пищевого комка.

Слюнные железы - в слизистой оболочке полости рта имеется большое количество мелких слюнных желез (губные, щечные, язычные, небные). Кроме того, в полость рта открываются выводные протоки трех пар крупных слюнных желез - околоушных, подъязычных и подчелюстных.

Слюна примернона 98,5% состоит из воды и на 1,5% из неорганических и органических веществ. Реакция слюны слабощелочная (рН около 7,5).

Неорганические вещества - Na, K, Ca, Mg, хлориды , фосфаты , азотистые соли, NH 3 и др. Из слюны кальций и фосфор проникают в эмаль зуба.

Органические вещества слюны главным образом представлены муцином, ферментами и антибактериальными веществами.

Муцин - мукопротеин, который придает слюне вязкость, склеивает пищевой комок, делая его скользким и легко проглатываемым.

Ферменты слюны представлены амилазой , расщепляющей крахмал до мальтозы и мальтазой, расщепляющей мальтозу до глюкозы. Эти ферменты высокоактивные, но вследствие непродолжительного нахождения пищи в ротовой полости полного расщепления этих углеводов не происходит.

Антибактериальные вещества - ферментоподобные вещества лизоцим, ингибины и сиаловые кислоты, которые обладают бактерицидными свойствами и защищают организм от микробов, поступающих с пищей и вдыхаемым воздухом.

Слюна смачивает пищу, растворяет ее, обволакивает твердые компоненты, облегчает проглатывание, частично расщепляет углеводы, нейтрализует вредные вещества, очищает зубы от остатков пищи.

За сутки у человека выделяется около 1,5 л слюны. Секреция слюны происходит непрерывно, но больше в дневное время. Слюноотделение возрастает при ощущении голода, виде и запахе пищи, во время приема пищи, особенно сухой, при воздействии вкусоароматических и экстрактивных веществ, при употреблении холодных напитков, при устной речи, письме, разговоре о пище, а также мысли о ней. Тормозит секрецию слюны, непривлекательная пища и обстановка, напряженная физическая и умственная работа, отрицательные эмоции и др.

Влияние пищевых факторов на функции ротовой полости .

Недостаточное поступление белков, фосфора, кальция, витаминов С, D, группы В и избыток сахара приводят к развитию кариеса зубов. Некоторые пищевые кислоты, например виннокаменная, а также соли кальция и других катионов, могут образовывать зубные камни. Резкая смена горячей и холодной пищи приводит к появлению микротрещин эмали зубов и развитию кариеса.

Дефицит в питании витаминов группы В, особенно В 2 (рибофлавин), способствует появлению трещин в углах рта, воспалении слизистой оболочки языка. Недостаточное поступление витамина А (ретинол) характеризуется ороговением слизистых оболочек ротовой полости, появлением трещин и их инфицированием. При дефиците витаминов С (аскорбиновая кислота) и Р (рутин) развивается парадонтоз , что приводит к ослаблению фиксации зубов в челюстях.

Отсутствие зубов, кариес , парадонтоз , нарушает процесс жевания и снижают процессы пищеварения в ротовой полости.

В процессе пищеварения, как отмечено выше, принимают участие ферменты слюны, желудочного сока, поджелудочной железы и кишечного сока. При помощи их органы пищеварения обеспечивают расщепление огромного числа природных веществ, из которых весьма немногие соединения пригодны для последующего всасывания и клеточного питания.

Каждому из пищевых раздражителей соответствует специфический характер секреторного процесса.
Обработка пищи, процесс переваривания начинается в ротовой полости, где происходит пережевывание и смачивание слюной, выделяемой тремя парами слюнных желез (подъязычная, подчелюстные и околоушные), которые выполняют следующие функции:
- секреторную (выделяют слюну),
- выделительную (со слюной выводятся ненужные продукты обмена веществ),
- гормональную (вырабатывают и выделяют гормон, стимулирующий углеводный обмен).
Слюна имеет щелочную реакцию (рН 7,4 - 8,0) и состоит из 98,5-99 % воды, органических и неорганических веществ. В состав слюны входят ферменты птиалин, мальтаза, лизоцим, соли калия и кальция, азотные соли, кислород, С0 2 , азот.
Фермент птиалин расщепляет крахмал (полисахарид) до мальтозы (дисахарид, солодовый сахар), фермент мальтаза мальтозу до глюкозы (моносахарид). Оба фермента активны только в щелочной среде слюны. В желудке под влиянием соляной кислоты желудочного сока действие их прекращается.
Фермент лизоцим обладает бактерицидным действием.
Процесс пережевывания пищи стимулирует выработку слюны: чем лучше измельчается пища, тем больше выделяется слюны, тем больше площадь соприкосновения пищи с птиалином, мальтазой слюны и, следовательно, полнее переваривание крахмала. За сутки выделяется около 1,5 л слюны. В процессе пережевывания через слюнные, железы протекает до 6 л крови (практически весь ее объем), что позволяет очистить ее от шлаков.
В ротовой полости пища находится 15-20 с.
Чем большую работа выполняет слюна, тем легче задача других пищеварительных ферментов, тем меньше возможность брожения в кишечнике.
Одной из функций ротовой полости является регулирование работы других органов пищеварения, для которого необходимо тщательное пережевывание пищи до полного развития вкусового ощущения. Самые тонкие ароматы от пищи получаются вследствие длительного ее пережевывания, которое дает достаточное время для воздействия слюны на пищу.
Оценка качеств пищи окончаниями вкусовых нервов подготавливает к работе желудок, печень, поджелудочную железу и другие органы пищеварения, чем дольше пища остается во рту: чем тщательнее она пережевывается, тем больше будет сока в желудке, тем лучше он будет адаптирован к потребностям съеденной пищи. Проба на вкус до сих пор еще полностью «е оценена, она регулирует процесс питания путем отключения аппетита последовательно на каждый съеденный вид пищи по мере получения организмом достаточного ее количества.
Вкус - это инстинктивный регулятор питания, и если он нормальный (неизвращенный), то является надежным ориентиром при определении количества и качества необходимой пищи.
При попадании в желудок дальнейшее переваривание крахмала прекращается в связи с нейтрализацией ферментов птиалина и мальтазы соляной кислотой желудочного сока. Желудок вмещает 1-2 л пищи. В нем различают: кардиальную (вход) часть, фундальную (дно) часть и привратниковую, пилорическую (выход).
Слизистая оболочка желудка имеет сложное строение. Отдельные участки желудка вырабатывают различные по составу пищеварительные соки. Так, в верхней части желудка (малая кривизна, кардиальная часть) быстро вырабатывается очень кислый желудочный сок, который нейтрализует действие птиалина и мальтазы, в нижней части (дно желудка, большая кривизна) он менее кислый и выделяется более длительное время, в пилорической части желудка (место перехода желудка в двенадцатиперстную кишку) желудочный сок щелочной и действует все время нахождения пищевой массы в желудке.
В пустом желудке для защиты собственной слизистой оболочки от действия соляной кислоты желудочного сока выделяется слизь нейтральной реакции, которая обволакивает стенки желудка.
Содержание соляной кислоты в желудочном соке 0,4-0,5 %. За сутки у человека выделяется
1,5-2,5 л желудочного сока; при смешанном питании за один прием - 0,7-0,8 л. Количество выделенного сока прямо пропорционально количеству пищи.
Секреторная деятельность желудка зависит от функционального состояния желудочных желез, которое связано с характером пищи, режимом питания, состоянием ЦНС. Благодаря этому организм приспосабливает работу пищеварительного тракта и весь процесс пищеварения к различному пищевому режиму, что имеет большое биологическое значение. Выделение желудочного сока - процесс легко тормозимый, очень сильно подверженный влиянию эмоций.
Желудочный сок, кроме соляной кислоты, содержит фермент пепсин, расщепляющий белок на альбумозы и пептоны, который действует только в кислой среде, а также ферменты липазу, химозин и сычужный фермент.
Липаза расщепляет жиры на жирные кислоты и глицерин. Причем в желудке переваривается только эмульгированный жир (например, жир молока). Химозин и сычужный фермент вызывают свертывание молока (их используют в сыроварении, которое без них невозможно).
Ферментов, переваривающих углеводы, в желудочном соке нет. Здесь некоторое время до полной нейтрализации пищевой массы соляной кислотой продолжают действовать ферменты слюны птиалин и мальтаза.
Желудок, кроме секреторной и переваривающей белки и жиры функций, выполняет и двигательную функцию. Периодические сокращения стенки желудка по 10-30 с способствуют перемешиванию и перетиранию пищевой массы, обеспечивают эвакуацию пищи в двенадцатиперстную кишку.
Выделительная функция желудка состоит в выделении через слизистую оболочку продуктов распада белков (мочевой кислоты, мочевины и др.). Эта роль желудка (а также легких и кожи) особенно повышается при заболеваниях почек.
Желудок вместе с костным мозгом, селезенкой, печенью и кишечником является депо ферритина (белкового соединения железа), участвующего в синтезе гемоглобина.
Количество и состав желудочного сока различны при переваривании хлеба, мяса, молока; больше всего выделяется его на мясо, меньше на хлеб и еще меньше на молоко.
Продолжительность секреции желудочного сока также различна: на мясо сок выделяется в течение 7 ч, на хлеб - 10 ч, на молоко - 6 ч.
Количество ферментов (переваривающая сила желудочного сока) также меняется в зависимости от характера пищи. Больше всего ферментов в соке выделяется на хлеб, меньше всего - на молоко.
В механизме выделения желудочного сока играют важную роль:
- нервное возбуждение (условное и безусловное),
- механическое раздражение, которое испытывают стенки желудка при попадании в него пищи,
- гуморально-химическое влияние, связанное с действием химических веществ (таких как гистамин и гастрин), попадающих при всасывании их в кровь и через нее возбуждающих секрецию желудочных желез.
Пища в желудке в зависимости от состава, консистенции (жидкая или твердая) и переваривающей способности желудка может задерживаться от 3 до 10 ч. Вода покидает желудок немедленно по мере поступления.
Под влиянием кислого желудочного сока происходит повышение проницаемости мембран клеток, изменяется активность протеолитических (расщепляющих белок) ферментов, изменяется чувствительность белков к действию ферментов.
А. М. Угол ев установил, что соляная кислота желудочного сока, проникая в клетки пищи, вызывает в них разрушение лизосом (особых клеточных органов), в которых находятся клеточные ферменты - гидролазы; они разрушают все клеточные структуры. Следовательно, желудочный сок провоцирует самопереваривание пищи ее же ферментами. Оказывается, что около 50 % гидролиза пищевых продуктов определяется не ферментами желудочного сока, а ферментами самой аутолизированной ткани (пищи).
Биохимик А. Паргетти обнаружил, что нагревание пищи при температуре свыше 54 °С в течение любой продолжительности снижает активность ее ферментов и аутолиз становится невозможным. Все животные используют аутолитическое пищеварение и только человек подвергает пищу термической обработке, "улучшая" ее.
Из желудка пища поступает в двенадцатиперстную кишку (длиной 12 поперечных пальцев, перстов), причем не беспрерывно, а определенными порциями, в виде значительно переваренной кашицы. Этот процесс регулируется пилорическим сфинктером - кольцевыми мышцами, которые расположены между пилорической частью желудка и двенадцатиперстной кишкой. При сокращении кольцевых мышц сфинктера происходит закрытие отверстия, при расслаблении их сфинктер открывается и пропускает очередную порцию пищевой кашицы. Механизм действия сфинктера состоит в том, что кислый желудочный сок раздражает нервные окончания в слизистой стенке сфинктера, возбуждение передается в ЦНС, а оттуда на сфинктер, и он раскрывается.
В двенадцатиперстной кишке реакция щелочная. Переход пищи в нее происходит до тех пор, пока реакция не станет кислой. Поступившая кислота раздражает нервные окончания в слизистой оболочке кишки и вызывает рефлекторное закрытие сфинктера и т. д.
Поступление пищи в двенадцатиперстную кишку зависит также и от степени растянутости ее стенок: если она переполнена, то поступление пищи прекращается.
Таким образом, переход пищи из желудка представляет собой сложный рефлекторный акт, который называется пилорическим запирательным рефлексом.
"Переваривание пищи в двенадцатиперстной кишке происходит под влиянием пищеварительных соков стенки самой кишки, поджелудочной железы и желчи. Здесь белки, жиры и углеводы перевариваются до такого состояния, когда могут всасываться в кровь и лимфу.
В двенадцатиперстной кишке происходит переход от желудочного пищеварения к кишечному при слабощелочной реакции. В ней осуществляются:
- три основных типа пищеварения (полостное, мембранное и внутриклеточное);
- всасывание и экскреция (выделение);
- сочетание внешней и внутренней секреции: в двенадцатиперстную кишку открываются протоки поджелудочной железы, печени и собственных бруннеровых и либеркюновых желез); вырабатываются кишечные гормоны и другие биологически активные вещества, обладающие как пищеварительными, так непищеварительными свойствами. Так, в двенадцатиперстной кишке образуются гормоны секретин (стимулирует секрецию поджелудочной железы и желчи), холецистокинин (стимулирует сокращение желчного пузыря и открывает желчный проток) и вилликинин (вызывает движение ворсинок тонкого кишечника).
Поджелудочная железа -жизненно важный орган, после ее удаления наступает смерть. Ткань ее состоит из двух видов клеток, одни из которых вырабатывают поджелудочный сок (внешний секрет), изливающийся в двенадцатиперстную кишку, а другие (островки Лангерганса) вырабатывают гормон инсулин, всасывающийся в кровь (внутренний секрет).
В двенадцатиперстную кишку, кроме поджелудочного сока, выделяется желчь. Она непрерывно образуется в печени и собирается в желчном пузыре, а в двенадцатиперстную кишку поступает только во время пищеварения. За сутки образуется 0,8-1 л желчи.
Под влиянием желчи усиливается действие всех ферментов (белкового, жирового и углеводного обмена), желчь эмульгирует жиры, способствует всасыванию жирных кислот и, наконец, усиливает перистальтику, что помогает продвижению пищевой массы по кишечнику. Всосавшись в кровь, желчь действует на печень, стимулирует образование желчи.
Выделение желчи начинается после приема пищи: на мясо - через 8 мин, на хлеб - через 12, на молоко - через 3 мин, и длится несколько часов, в течение всего периода пищеварения: после приема молока - в течение 5-7 ч, после хлеба - 8-9 ч.
Процесс переработки пищевых веществ заканчивается в тонком кишечнике, где происходит окончательное расщепление всех пищевых веществ и всасывание продуктов расщепления.
Тонкий кишечник имеет длину 6 м при общей площади поверхности с учетом ворсинок около 5 м2, что примерно в 3 раза превышает наружную поверхность тела.
Здесь происходят основные процессы, связанные с усвоением пищевых продуктов (ассимиляция): полостное и мембранное пищеварение и всасывание.
Стенки тонкого кишечника имеют сложное устройство. На слизистой оболочке стенок есть до 4000 выростов - микроворсинок, которые, располагаясь плотно одна к другой, образуют "щетку", называемую щеточной каймой. Стенки тонкого кишечника являются одним из важнейших органов внутренней секреции, выделяющих множество гормонов, осуществляющие процесс расщепления и ассимиляции питательных веществ.
В последнее время установлено, что в желудочно-кишечном тракте, как в эндокринном органе, подобно мозговым структурам, продуцируются эндогенные морфиноподобные вещества - эндорфины и энкефалины, обладающие болеутоляющим, успокаиващим и эйфоризирующим действием.
Всасывание. Под всасыванием понимается процесс прохождения питательных веществ через слой или ряд слоев клеток пищеварительного тракта в кровь и лимфу, благодаря чему все питательные вещества из пищеварительного тракта поступают в кровь.
Всасывание представляет собой сложный физиологический процесс прохождения продуктов пищеварения через живую слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, через стенки лимфатических и кровеносных сосудов.
Всасыванию способствует и движение ворсинок. Гладкие мышцы в стенках ворсинок сокращаются и выдавливают содержимое лимфатического, млечного сосудика ворсинки в более крупный лимфатический сосуд. После расслабления мышцы млечный сосудик всасывает питательный раствор из полости кишечника (действует как насос). Всасывание, движение ворсинок регулируется нервным и гуморальным (гумор - сок, жидкость) путем с помощью продуктов распада питательных веществ (желчные кислоты, глюкоза, некоторые аминокислоты).
Аминокислоты растворимы в кишечном содержимом и легко всасываются непосредственно в кровь.
Углеводы всасываются преимущественно в виде глюкозы и только частью в виде других моносахаридов (фруктозы и Галактозы). Всасывание глюкозы начинается в верхних отделах кишечника, в нижних отделах тонкого кишечника ее уже практически нет. Углеводы всасываются непосредственно в кровь венозных капилляров и через воротную вену доставляются в печень, где откладываются про запас в виде гликогена. Часть гликогена депонируется в мышцах, остальная глюкоза разносится кровью во все органы и ткани.
Образующийся при распаде глицерин хорошо растворяется и всасывается, а жирные кислоты всасываются только после омыления под влиянием желчных кислот и щелочей. В таком виде они становятся растворимыми и всасываются не в кровь, а в лимфатические сосуды. При прохождении через клетки слизистой оболочки кишечника глицерин и мыла (омыленные жирные кислоты) вновь соединяются и образуют жир, поэтому в лимфе находятся капельки вновь образованного жира.
Вода всасывается в желудке, тонком и толстом кишечнике и поступает в кровь. Минеральные соли всасываются в кровь в растворенном виде.
Процесс пищеварения в тонком кишечнике протекает следующим образом.
В полости кишок под влиянием ферментов осуществляются главным образом начальные стадии (фазы) гидролиза (распада) белков, жиров и углеводов. В пристеночной части кишки, в щеточной кайме, происходит промежуточный этап, а на мембране микроворсинок идет заключительная стадия гидролиза с последующим всасыванием.
Пища у пристеночной каймы уменьшает поверхностное натяжение и этим создает благоприятные условия для перехода питательных веществ из середины химуса (пищевой массы) на поверхность к щеточной кайме, то есть переход от полостного к мембранному пищеварению.
Пищеварение и всасывание питательных веществ заканчивается в основном в тонком кишечнике.
В толстом кишечнике происходит всасывание воды, электролитов и глюкозы, витаминов и аминокислот, вырабатываемых микробами, обитающими в толстом кишечнике.
Растительная клетчатка поступает в толстый кишечник в неизмененном виде, так как ни сок поджелудочной железы, ни секреты кишечника не переваривают ее.
В толстом кишечнике имеется большое количество бактерий, которые вызывают брожение углеводов и гниение белков. Благодаря бактериям клетчатка распадается, а продукты этого распада под влиянием ферментов кишечного сока перевариваются и всасываются.
При гниении белков и других невсосавшихся продуктов распада образуются ядовитые вещества: индол, скатол, фенол и другие, которые, всосавшись в кровь, могут вызвать отравление, однако этому препятствует защитная функция печени.
Благодаря всасыванию воды жидкая пищевая кашица становится более плотной. Из 4000 г пищевой кашицы остается 130-150 г каловых масс, остальная всасывается в кровь (3850- 3870 г). Комочки слизи кишечного сока склеивают и окончательно формируют каловые массы. Кал состоит из непереваренных частиц пищи, слизи, отмерших клеток кишечной стенки, большого количества бактерий (30-50 % кала) и распавшихся желчных пигментов, которые придают ему темный цвет.
В толстом кишечнике наблюдается маятникообразное и перистальтическое движение. Сокращение толстого кишечника происходит очень медленно; этим и объясняется длительное задерживание остатков пищи в нем: половина общего времени пищеварения приходится на пребывание остатков пищи в толстом кишечнике.
Микрофлора кишечника. Содержимое кишечника очень богато различными микроорганизмами.
Уже через 30 мин после поступления пищи наступает значительная активация и размножение бактерий в полости желудочно-кишечного тракта и на поверхности слизистой оболочки кишечника.
Оказывается, микрофлора кишечника также переваривается и утилизируется организмом. Микробы, бактерии, дрожжи, составляющие нормальную микрофлору, представляют собой прекрасное пищевое сырье. Их белок содержит все важнейшие аминокислоты. В сухих дрожжах их может содержаться до 58 %. Кроме того, внутри микробов, бактерий и дрожжей могут синтезироваться и накапливаться многие витамины, особенно группы В и D.
Отсюда вытекает важнейшая задача - сохранить нормальную микрофлору, для которой особенно благоприятным условием является свежая растительная пища. В ней кроме всех полезных элементов, содержится много кислорода, необходимого для дыхания бактерий.
При раздельном (мономерном) питании мембранное пищеварение как защитный механизм не функционирует и патогенные бактерии оказываются в очень выгодных условиях, что увеличивает количество пищевых токсинов.
Вареная пища содержит значительно меньше кислорода, что вызывает развитие бактерий, использующих бескислородное разложение пищевых продуктов, вследствие чего угнетается нормальная микрофлора, возникает дисбактериоз. А это в свою очередь ведет к снижению активности ферментов тонкого кишечника и, следовательно, к нарушению мембранного пищеварения.
Развитию дисбактериоза способствует неправильное питание: однообразная или подвергшаяся длительной кулинарной обработке пища, неправильное потребление ее.
Применение антибиотиков сильно угнетает нормальную микрофлору кишечника и формируют патогенную микрофлору. В связи с огромной скоростью размножения микробов в кишечнике пищевые потребности 1 бактерии в сутки равны пищевым потребностям 15-летнего ребенка. В процессе быстрого размножения бактерий образуется большое количество ядовитых метаболитов, которые всасываются через кишечную стенку и вызывают отравление организма.
В кишечнике обитает до 500 различных видов бактерий. В 1 г испражнений их содержится до 40 млрд., в сутки выделяется до 17 трлн. микробов.
Нормальная микрофлора кишечника не только участвует в конечном процессе пищеварения и оказывает защитную роль, но и производит целый ряд жизненно важных веществ из пищевых волокон: витаминов, аминокислот, ферментов, гормонов, дает пищевую добавку к нашему питанию, делает его более устойчивым и независимым от окружающей среды.
В условиях нормального функционирования кишечника микробы способны подавлять и уничтожать патогенные и гнилостные микробы.
Кишечные палочки синтезируют 9 различных витаминов: В1, В2, В6, В12, К, биотин, пантотеновую, фолиевую, никотиновую кислоты. Кишечная палочка и другие микробы, благодаря ферментативной деятельности, разлагают пищевые продукты подобно пищеварительным ферментам кишечного сока; синтезируют ацетилхолин, способствуют усвоению железа; продукты их жизнедеятельности оказывают регулирующее действие на вегетативную нервную систему, стимулируют иммунную систему.
Для нормальной жизнедеятельности кишечной микрофлоры необходима слабокислая среда и пищевые волокна. При неправильном питании в кишечнике гниющие пищевые продукты создают щелочную среду, что способствуют росту патогенной флоры.

Значение пищеварения и его виды. Функции пищеварительного тракта

Для существования организма необходимо постоянное восполнение энергетических затрат и поступление пластического материала, служащего для обновления клеток. Для этого требуется поступление из внешней среды белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, микроэлементов, витаминов и воды. Существуют следующие разновидности пищеварения:

1. Аутолитическое. Осуществляется ферментами, находящимися в самих пищевых продуктах.

2. Симбионтное. Происходит с помощью симбионтных организмов (микрофлора кишечника человека расщепляет около 5% клетчатки до глюкозы, у жвачных животных 70-80%).

3. Собственное. Осуществляется специализированными органами пищеварения.

a. Полостное - ферментами, находящимися в полости пищеварительного канала.

b. Мембранное или пристеночное - ферментами, адсорбированными на мембранах клеток пищеварительного канала.

c. Клеточное - ферментами клеток.

Собственное пищеварение - это процесс физико-химической переработки пищи специализированными органами, в результате, которого она превращается в вещества, способные всасываться в пищеварительном канале и усваиваться клетками организма.

Органы пищеварения выполняют следующие функции:

1. Секреторная. Она заключается в выработке пищеварительных соков, необходимых для гидролиза компонентов пищи.

2. Моторная и двигательная. Обеспечивает механическую переработку пищи, ее перемещение по пищеварительному каналу и выведение не переваренных продуктов.

3. Всасывательная. Служит для всасывания из желудочно-кишечного тракта продуктов гидролиза.

4. Экскреторная. Благодаря ей через желудочно-кишечный тракт выводятся не переваренные остатки и продукты обмена веществ.

5. Гормональная. В желудочно-кишечном тракте имеются клетки, которые вырабатывают местные гормоны. Они участвуют в регуляции пищеварения и других физиологических процессов.

Пищеварение в полости рта. Состав и физиологическое значение слюны

Обработка пищевых веществ начинается в ротовой полости. У человека пища в ней находится 15-20 сек. Здесь она измельчается, смачивается слюной и превращается в пищевой комок. В ротовой полости происходит всасывание некоторых веществ. Например, всасывается небольшое количество глюкозы и алкоголя. В нее открываются протоки 3 пар крупных слюнных желез: околоушная, подчелюстная и подъязычная. Кроме того, имеется большое количество мелких желез в слизистой языка, щек и неба. В течение суток вырабатывается около 1,5 литров слюны. pH слюны 5,8-8,0. Осмотическое давление слюны ниже, чем крови. Слюна содержит 99% воды и 1% сухого остатка. В состав сухого остатка входят:

1. Минеральные вещества. Катионы калия, натрия, кальция, магния. Анионы хлора, родоната (SCN-), гидрокарбонат, фосфат анионы.

2. Простые органические вещества. Мочевина, креатинин, глюкоза.

3. Ферменты: ?-амилаза, мальтаза, калликреин, лизоцим (мурамидаза), небольшое количество нуклеаз.

4. Белки. Иммуноглобулины А, немного белков плазмы крови.

5. Муцин, мукополисахарид, придающий слюне слизистые свойства.

Функции слюны:

1. Она играет защитную роль. Слюна смачивает слизистую рта, а муцин препятствует ее механическому раздражению. Лизоцим и родонат обладают антибактериальным действием. Защитную функцию обеспечивают также иммуноглобулины А и нуклеазы слюны. Со слюной из ротовой полости удаляются отвергаемые вещества. При их попадании в рот выделяется большое количество жидкой слюны.

2. Слюна смачивает пищу и растворяет ее некоторые компоненты.

3. Она способствует склеиванию пищевых частиц, формированию пищевого комка и его проглатыванию (опыт с глотанием).

4. Слюна содержит пищеварительные ферменты, осуществляющие начальный гидролиз углеводов, ?-амилаза расщепляет крахмал до декстринов. Она активна только в щелочной и нейтральной среде. Мальтаза гидролизует дисахариды мальтозу и сахарозу до глюкозы.

5. Без растворения слюной сухих пищевых веществ невозможно восприятие вкуса.

6. Слюна обеспечивает минерализацию зубов, т.к. содержит фосфор и кальций, т.е. выполняет трофическую функцию.

7. Экскреторная. Со слюной выделяется небольшое количество продуктов белкового обмена - мочевина, мочевая кислота, креатинин, а также соли тяжелых металлов.

Механизм образования слюны и регуляции слюноотделения

В железистых клетках ацинусов слюнных желез находятся секреторные гранулы. Они осуществляют синтез ферментов и муцина. Образующийся первичный секрет выходит из клеток в протоки. Там он разбавляется водой и насыщается минеральными веществами. Околоушные железы в основном образованы серозными клетками и вырабатывают жидкий серозный секрет, а подъязычные слизистыми, которые выделяют слюну богатую муцином. Подчелюстные вырабатывают смешанную серозно-слизистую слюну.

Регуляция слюноотделения преимущественно осуществляется нервными механизмами. Вне пищеварения в основном функционируют мелкие железы. В пищеварительный период секреция слюны значительно возрастает. Регуляция пищеварительной секреции осуществляется условно- и безусловно-рефлекторными механизмами. Безусловно-рефлекторное слюноотделение возникает при раздражении первоначально тактильных, а затем температурных и вкусовых рецепторов полости рта. Но основную роль играют вкусовые. Нервные импульсы от них по афферентным нервным волокнам язычного, языкоглоточного и верхнегортанного нервов поступают в слюноотделительный центр продолговатого мозга. Он находится в области ядер лицевого и языкоглоточного нервов. От центра импульсы по эфферентным нервам идут к слюнным железам. К околоушной железе эфферентные парасимпатические волокна идут от нижнего слюноотделительного ядра в составе нерва Якобсона, а затем ушно-височных нервов. Парасимпатические нервы, иннервирующие серозные клетки подчелюстных и подъязычных желез начинаются от верхнего слюноотделительного ядра, идут в составе лицевого нерва, а затем барабанной струны. Симпатические нервы, иннервирующие железы идут от слюноотделительных ядер II-VI грудных сегментов, прерываются в шейном ганглии, а затем их постганглионарные волокна идут к слизистым клеткам. Поэтому раздражение парасимпатических нервов ведет к выделению большого количества жидкой слюны, а симпатических - небольшого объема слизистой. Условно-рефлекторное слюноотделение начинается раньше безусловно-рефлекторного. Оно возникает на запах, вид пищи, звуки предшествующие кормлению. Условно-рефлекторные механизмы секреции обеспечиваются корой больших полушарий, которая через нисходящие пути стимулирует центр слюноотделения.

Небольшой вклад в регуляцию слюноотделения вносят гуморальные факторы. В частности его стимулируют ацетилхолин и гистамин, а тормозит тироксин. Калликреин, вырабатываемый слюнными железами, стимулирует образование из кининогенов плазмы брадикинина. Он расширяет сосуды желез и усиливает секрецию слюны.

Слюноотделения в эксперименте исследуется путем наложения фистулы слюнного протока, т.е. его выведения на кожу щеки. В клинике чистую слюну собирают с помощью капсулы Лэппги-Красногорского, которая прикрепляется в выходу выводного протока железы. Проводимость протоков желез используют с помощью сиалографии. Это рентгенологическое исследование протоков заполненных контрастным веществом ндолиполом. Выделительная функция желез изучается посредством радиосиалографии. Это регистрация выделения железами радиоактивного йода.

Жевание служит для механической переработки пищи, т.е. ее откусывания, дробления и перетирания. При жевании пища смачивается слюной, и из нее формируется пищевой комок. Жевание происходит благодаря сложной координации сокращений мышц, обеспечивающих движения зубов, языка, щек и дна полости рта. Жевание исследуется с помощью электромиографии жевательных мышц и мастикациографии. Это запись жевательных движений. На мастикациограмме можно выделить 5 фаз жевательного периода:

1. Фаза покоя.

2. Введения пищи в рот.

3. Первоначального дробления.

4. Основная фаза жевания

5. Формирования пищевого комка и проглатывания.

Общая продолжительность жевательного периода 15-30 сек.

Силу жевательных мышц исследуют с помощью гнатодинамометрии, их тонусмиотонометрии, эффективность жевания - жевательных проб.

Жевание сложнорефлекторный акт, т.е. он осуществляется безусловно- и условно-рефлекторными механизмами. Безусловно-рефлекторный состоит в том, что пищей раздражаются механорецепторы периодонта зубов и слизистой рта. От них импульсы по афферентным волокнам тройничного, языкоглоточного и верхнегортанного нервов поступают в центр жевания продолговатого мозга. По эфферентным волокнам тройничного, лицевого и подъязычного нервов импульсы идут к жевательным мышцам, осуществляя бессознательные согласованные сокращения. Условно-рефлекторные влияния позволяют произвольно регулировать жевательный акт.

Глотание

Глотание сложнорефлекторный акт, который начинается произвольно. Сформированный пищевой комок перемещается на спинку языка, языком прижимается к твердому небу и передвигается на корень языка. Здесь он раздражает механорецепторы корня языка и небных дужек. От них по афферентным нервам импульсы идут к центру глотания продолговатого мозга. От него, по эфферентным волокнам подъязычного, тройничного, языкоглоточного и блуждающего нервов, они поступают к мышцам полости рта, глотки, гортани, пищевода. Мягкое небо рефлекторно поднимается и закрывает вход в носоглотку. Одновременно гортань поднимается, а надгортанник опускается, закрывая вход в гортань. Пищевой комок проталкивается в расширившуюся глотку. Этим заканчивается ротоглоточная фаза глотания. Затем подтягивается пищевод и его верхний сфинктер расслабляется. Начинается пищеводная фаза. По пищеводу пищевой комок продвигается за счет его перистальтики. Циркулярные мышцы пищевода сокращаются выше пищевого комка и расслабляются ниже его. Волна сокращения-расслабления распространяется к желудку. Этот процесс называется первичной перистальтикой. При подходе пищевого комка к желудку расслабляется нижний пищеводный или кардиальный сфинктер, пропуская комок в желудок. Вне глотания он закрыт и служит для предотвращения заброса в пищевод желудочного содержимого. Если пищевой комок застревает в пищеводе, то от места его расположения начинается вторичная перистальтика, по механизмам идентичная первичной. Твердая пища продвигается по пищеводу 8-9 сек. Жидкая стекает пассивно, без перистальтики, за 1-2 сек. Расстройства глотания называются дисфагиями. Они возникают при нарушениях в центре глотания (водобоязнь), иннервации пищевода или спазмах мышц. Снижение тонуса кардиального сфинктера приводит к рефлексу, т.е. забросу желудочного содержимого в пищевод (изжога). Если его тонус наоборот повышен, пища скапливается в пищеводе. Это явление называется ахалазией.

В клинике глотание исследуется рентгеноскопически, путем проглатывания взвеси сульфата бария (рентгеноконтрастное вещество).

Пищеварение в желудке

Желудок выполняет следующие функции:

1. Депонирующая. Пища находится в желудке несколько часов.

2. Секреторная. Клетки его слизистой вырабатывают желудочный сок.

3. Моторная. Он обеспечивает перемешивание и перемещение пищевых масс в кишечник.

4. Всасывательная. В нем всасывается небольшое количество воды, глюкозы, аминокислот, спиртов.

5. Экскреторная. С желудочным соком в пищеварительный канал выводятся некоторые продукты обмена (мочевина, креатинин и соли тяжелых металлов).

6. Инкреторная или гормональная. В слизистой желудка имеются клетки, вырабатывающие желудочно-кишечные гормоны - гастрин, гистамин, мотилин.

7. Защитная. Желудок является барьером для патогенной микрофлоры, а также вредных пищевых веществ (рвота).

Состав и свойства желудочного сока. Значение его компонентов

В сутки образуется 1,5-2,5 литров сока. Вне пищеварения выделяется всего 10-15 мл сока в час. Такой сок обладает нейтральной реакцией и состоит из воды, муцина и электролитов. При приеме пищи количество образующегося сока возрастает 500-1200 мл. Вырабатываемый при этом сок представляет собой бесцветную прозрачную жидкость сильнокислой реакции, так как в нем находится 0,5% соляной кислоты. pH пищеварительного сока 0,9-2,5. Он содержит 98,5% воды и 1,5% сухого остатка. Их них 1,1% неорганические вещества, а 0,4% органические. Неорганическая часть сухого остатка содержит катионы калия, натрия, магния и анионы хлора, фосфорной и серной кислот. Органические вещества представлены мочевиной, креатинином, мочевой кислотой, ферментами и слизью.

Ферменты желудочного сока включают пептидазы, липазу, лизоцим. К пептидазам относятся пепсины. Это комплекс нескольких ферментов, расщепляющих белки. Пепсины гидролизуют пептидные связи в молекуле белков с образованием продуктов их неполного расщепления - пептонов и полипептидоз. Пепсины синтезируются главными клетками слизистой в неактивной форме, в виде пепсиногенов. Соляная кислота сока отщепляет от них белок ингибирующий их активность. Они становятся активными ферментами. Пепсин А активен при pH=1,2-2,0. Пепсин С, гастриксин при pH=3,0-3,5. Эти два фермента расщепляют короткоцепочные белки. Пепсин В, парапепсин активен при pH=3,0-3,5. Он расщепляет белки соединительной ткани. Пепсин D, гидролизует белок молока - казеин. Пепсины А, В, и D в основном синтезируются в антральном отделе. Гастриксин образуется во всех отделах желудка. Переваривание белков наиболее активно идет в примукозальном слое слизи, так как там сосредоточены ферменты и соляная кислота. Желудочная липаза расщепляет эмульгированные жиры молока. У взрослого ее значение не велико. У детей она гидролизует до 50% молочного жира. Лизоцим уничтожает микроорганизмы, попавшие в желудок.

Соляная кислота образуется в обкладочных клетках за счет следующих процессов.

1. Перехода гидрокарбоната анионов в кровь в обмен на катионы водорода. Процесс образования гидрокарбонат анионов в обкладочных клетках происходит при участии карбоангидразы. В результате такого обмена на высоте секреции возникает алкалоз.

2. Вследствие активного транспорта протонов в эти клетки.

3. C помощью активного транспорта анионов хлора в них.

Соляная кислота растворенная в желудочном соке называется свободной. Находящаяся в соединении с белками определяет связанную кислотность сока. Все кислые продукты сока обеспечивают его общую кислотность.

Значение соляной кислоты сока:

1. Активирует пепсиноген.

2. Создает оптимальную реакцию среды для действия пепсинов.

3. Вызывает денатурацию и разрыхление белков, обеспечивая доступ пепсинов к белковым молекулам.

4. Способствует створаживанию молока, т.е. образованию из растворенного казеиногена, нерастворимого казеина.

5. Обладает антибактериальным действием.

6. Стимулирует моторику желудка и секрецию желудочных желез.

7. Способствует выработке в двенадцатиперстной кишке желудочно-кишечных гормонов.

Слизь вырабатывается добавочными клетками. Муцин образует оболочку плотно прилегающую к слизистой. Таким образом он защищает ее клетки от механических повреждений и переваривающего действия сока. В слизи накапливаются некоторые витамины (группы В и С), а также содержится внутренний фактор Кастла. Этот гастромукопротид необходим для всасывания витамина В12, обеспечивающего нормальный эритропоэз.

Пища, поступающая из ротовой полости, располагается в желудке слоями и не перемешивается в течение 1-2 часов. Поэтому во внутренних слоях продолжается переваривание углеводов под действием ферментов слюны.

Регуляция желудочной секреции

Пищеварительная секреция регулируется посредством нейрогуморальных механизмов. В ней выделяют три фазы: сложнорефлекторную, желудочную и кишечную. Сложнорефлекторная делится на условно-рефлекторный и безусловно-рефлекторный периоды. Условно-рефлекторный начинается с того момента, когда запах, вид пищи, звуки предшествующие кормлению вызывают возбуждение обонятельной, зрительной и слуховой сенсорных систем. В результате вырабатывается так называемый запальный желудочный сок. Он обладает высокой кислотностью и большой протеолитической активностью. После того, как пища попадает в ротовую полость, начинается безусловно-рефлекторный период. Она раздражает тактильные, температурные и вкусовые рецепторы полости рта, глотки и пищевода. Нервные импульсы от них поступают в центр регуляции желудочной секреции продолговатого мозга. От него импульсы по эфферентным волокнам вагуса идут к желудочным железам, стимулируя их активность. Таким образом в первой фазе регуляцию секреции осуществляют бульбарный центр секреции, гипоталамус, лимбическая система и кора больших полушарий.

Желудочная фаза секреции начинается с момента поступления пищевого комка в желудок. В основном ее регуляция обеспечивается нейрогуморальными механизмами. Поступивший в желудок пищевой комок, а также выделившийся запальный сок, раздражают рецепторы слизистой желудка. Нервные импульсы от них идут в бульбарный центр желудочной секреции, а от него по вагусу к железистым клеткам, поддерживая секрецию. Одновременно импульсы поступают к G-клеткам слизистой, которые начинают вырабатывать гормон гастрин. В основном G-клетки сосредоточены в анальном отделе желудка. Гастрин наиболее сильный стимулятор секреции соляной кислоты. Секреторную активность главных клеток он стимулирует слабее. Кроме того, ацетилхолин, выделяющийся из окончаний вагуса, вызывает образование гистамина тучными клетками слизистой. Гистамин действует на Н3-рецепторы обкладочных клеток, усиливая выделение ими соляной кислоты. Гистамин играет главную роль в усилении выработки соляной кислоты. В определенной степени участвуют в регуляции секреции и интрамуральные ганглии желудка, также стимулирующие секрецию.

Заключительная кишечная фаза начинается при переходе кислого химуса в двенадцатиперстную кишку. Количество сока выделяющееся в течение нее небольшое. Роль нервных механизмов в регуляции желудочной секреции в этот момент незначительна. Первоначально, раздражение механо- и хеморецепторов кишки, выделение ее G-клетками гастрина, стимулирует секрецию сока желудочными железами. Особенно усиливают выделение гастрина продукты гидролиза белков. Однако затем клетки слизистой кишки начинают вырабатывать гормон секретин, который является антагонистом гастрина и тормозит желудочную секрецию. Кроме того, под влиянием жиров в кишке начинают вырабатываться такие гормоны, как желудочный ингибирующий пептид (GIP) и холецистокинин-панкреозимин. Они также угнетают ее.

На желудочную секрецию влияет состав пищи. Впервые это явление было исследовано в лаборатории И. П. Павлова. Установлено, что наиболее сильными возбудителями секреции являются белки. Они вызывают выделение сока сильнокислой реакции и большой переваривающей силы. В них содержится много экстрактных веществ (гистамин, аминокислоты и т.д.). Наиболее слабыми возбудителями секреции являются жиры. В них нет экстрактивных веществ и они стимулируют выработку в двенадцатиперстной кишке GIP и холецистокинин-панкреозимина. Эти эффекты пищевых веществ используются в диетотерапии.

Нарушение секреции проявляется гастритами. Различают гастриты с повышенной, сохраненной и пониженной секрецией. Они обусловлены нарушениями нейрогуморальных механизмов регуляции секреции или поражением железистых клеток желудка. При чрезмерной выработке гастрина G-клетками возникает болезнь Золлингера-Эллисона. Она проявляется гиперсекреторной активностью обкладочных клеток желудка, а также появлением язв слизистой.

Моторная и эвакуаторная функции желудка

В стенке желудка имеются гладкомышечные волокна, расположенные в продольном, циркулярном и косом направлениях. В области привратника циркулярные мышцы формируют пилорический сфинктер. В период поступления пищи стенка желудка расслабляется и давление а нем падает. Это состояние называется рецептивным расслаблением. Оно способствует накоплению пищи. Моторная активность желудка проявляется движениями трех типов:

1. Перистальтические сокращения. Они начинаются в верхних отделах желудка. Там находятся клетки водители ритма (пейсмекеры). Отсюда эти круговые сокращения распространяются к пилорическому отделу. Перистальтика обеспечивает перемешивание и продвижение химуса к пилорическому сфинктеру.

2. Тонические сокращения. Редкие однофазные сокращения участков желудка. Способствуют перемешиванию пищевых масс.

3. Пропульсивные сокращения. Это сильные сокращения антрального и пилорического отделов. Они обеспечивают переход химуса в двенадцатиперстную кишку. Скорость перехода пищевых масс в кишечник зависит от их консистенции и состава. Плохо измельченная пища дольше задерживается в желудке. Жидкая переходит быстрее. Жирная пища тормозит этот процесс, а белковая ускоряет.

Регуляция моторной функции желудка осуществляется миогенными механизмами, экстрамуральными парасимпатическими и симпатическими нервами, интрамуральными сплетениями и гуморальными факторами. Гладкомышечные клетки водители ритма желудка сконцентрированы в кардиальной части. Они находятся под контролем экстрамуральных нервов и интрамуральных сплетений. Основную роль играет вагус. При раздражении механорецепторов желудка импульсы от них поступают к центрам вагуса, а от них к гладким мышцам желудка, вызывая их сокращения. Кроме того, импульсы от механорецепторов идут к нейронам интрамуральных нервных сплетений, а от них к гладкомышечным клеткам. Симпатические нервы оказывают слабое тормозящее влияние на моторику желудка. Гастрин и гистамин учащают и усиливают движение желудка. Тормозит их секрецию и желудочный ингибирующий пептид.

Защитным рефлексом пищеварительного тракта является рвота. Она заключается в удалении желудочного содержимого. Рвоте предшествует тошнота. Рвотный центр расположен в ретикулярной формации продолговатого мозга. Рвота начинается с глубокого вдоха, после которого гортань закрывается. Желудок расслабляется. Благодаря сильным сокращениям диафрагмы, содержимое желудка выбрасывается наружу, через открытые пищеводные сфинктеры.

Методы исследования функций желудка

В эксперименте основным методом исследования функций желудка является хронический опыт. Впервые операцию наложения фистулы желудка произвел в 1842 году хирург В. А. Басов. Однако с помощью Басовской фистулы было невозможно получить чистый желудочный сок. Поэтому И. П. Павлов и Шумова-Симоновская предложили методику мнимого кормления. Это операция наложения фистулы желудка в сочетании с перерезкой пищевода - эзофаготомией. Данная методика позволила не только изучить чистый желудочный сок, но и обнаружить сложнорефлекторную фазу желудочной секреции. В это же время Гейденгайс предложил операцию изолированного желудка. Она заключается в вырезании треугольного лоскута стенки желудка из большой кривизны. В последующем края лоскута и остальные части желудка сшиваются, и формируется маленький желудочек. Однако методика Гейденгайса не позволила исследовать рефлекторные механизмы регуляции секреции, так как перерезались нервные волокна идущие к желудку. Поэтому И. П. Павлов предложил свою модификацию этой операции. Она заключается в формировании изолированного желудка из лоскута большой кривизны, когда сохраняется серозный слой. В этом случае идущие там нервные волокна не перерезаются.

В клинике желудочный сок забирается толстым желудочным зондом по методике Боаса-Эвальда. Чаще используется зондирование тонким зондом по С. С. Зимницкому. При этом порции сока собирают через каждые 15 минут в течение часа и определяют его кислотность. Перед зондированием дают пробный завтрак. По Боаса-Эвальду это 50 г белого хлеба и 400 мл теплого чая. Кроме того в качестве пробного завтрака применяют мясной бульон по Зимницкому, капустный сок, 10% раствор спирта, раствор кофеина или гистамина. В качестве стимулятора секреции используют также подкожное введение гастрина. Моторику желудка в эксперименте исследуют, используя механоэлектрические датчики вживляемые в стенку желудка. В клинике применяют рентгеноскопию с сульфатом бария. Сейчас для диагностики нарушений секреции и моторики широко используется метод фиброгастроскопии.

Лекция 4. Пищеварительная система.

В пищеварительную систему входят полость рта, глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишки, печень, поджелудочная железа (рис. 15).

Органы, составляющие пищеварительную систему, располагаются в области головы, шеи, грудной клетки, брюшной полости и таза.

Основная функция пищеварительной системы заключается в приеме пищи, механической и химической ее обработке, усвоении пищевых веществ и выделении непереваренных остатков.

Процесс пищеварения - начальный этап обмена веществ. С пищей человек получает энергию и необходимые для своей жизнедеятельности вещества. Однако поступающие с пищей белки, жиры и углеводы не могут быть усвоены без предварительной обработки. Необходимо, чтобы крупные сложные нерастворимые в воде молекулярные соединения превратились в более мелкие, растворимые в воде и лишенные своей специфичности. Этот процесс происходит в пищеварительном тракте и называется пищеварением, а образованные при этом продукты - продуктами переваривания.

Физиология пищеварения

Начальным этапом обмена веществ является пищеварение.

Для возобновления и роста тканей организма необходимо поступление с пищей соответствующих веществ.

Пищевые продукты содержат белки, жиры и углеводы, а также необходимые организму витамины, минеральные соли и воду. Однако белки, жиры и углеводы, содержащиеся в пище, не могут быть усвоены его клетками в первоначальном виде.

В пищеварительном тракте происходит не только механическая обработка пищи, но и химическое расщепление под воздействием ферментов пищеварительных желез, которые расположены по ходу желудочно-кишечного тракта.

Пищеварение в полости рта. В полости рта осуществляется гидролиз полисахаридов (крахмала, гликогена). Ферменты слюны расщепляет гликозидные связи гликогена и молекул амилазы и амилопектина, которые входят в структуру крахмала, с образованием декстринов.

Пищеварение в желудке. В желудке происходит переваривание пищи под влиянием желудочного сока.

У человека объем суточной секреции желудочного сока составляет 2-3 л. Натощак реакция желудочного сока нейтральная или слабокислая, после приема пищи - сильнокислая (рН 0,8-1,5). В состав желудочного сока входят такие ферменты, как пепсин, гастриксин и липаза, а также значительное количество слизи - муцина.

В желудке происходит начальный гидролиз белков под влиянием протеолитических ферментов желудочного сока с образованием полипептидов.

Пищеварение в тонком кишечнике. У человека железы слизистой оболочки тонкой кишки образуют кишечный сок, общее количество которого за сутки достигает 2,5 л. Его рН составляет 7,2-7,5, но при усилении секреции может увеличиться до 8,6.

Кишечный сок содержит более 20 различных пищеварительных ферментов. Значительное выделение жидкой части сока наблюдается при механическом раздражении слизистой оболочки кишки. Продукты переваривания пищевых веществ также стимулируют выделение сока, богатого ферментами.

В тонком кишечнике происходят два вида переваривания пищи: полостное и мембранное (пристеночиое).

Первое осуществляется непосредственно кишечным соком, второе - ферментами, адсорбированными из полости тонкой кишки, а также кишечными ферментами, синтезируемыми в кишечных клетках и встроенными в мембрану.

Пищеварение в толстом кишечнике. Пищеварение в толстом кишечнике практически отсутствует. Низкий уровень ферментативной активности связан с тем, что поступающий в этот отдел пищеварительного тракта химус беден непереваренными пищевыми веществами.

Однако толстая кишка в отличие от других отделов кишечника богата микроорганизмами. Под влиянием бактериальной флоры происходит разрушение остатков непереваренной пищи и компонентов пищеварительных секретов, в результате чего образуются органические кислоты, газы (СО 2 , СН 4 , H 2 S) и токсичные для организма вещества (фенол, скатол, индол, крезол).

Часть этих веществ обезвреживается в печени, другая - выводится с каловыми массами.

Большое значение имеют ферменты бактерий, расщепляющие целлюлозу, гемицеллюлозу и пектины, на которые не действуют пищеварительные ферменты. Эти продукты гидролиза всасываются толстой кишкой и используются организмом.

В толстой кишке микроорганизмами синтезируются витамин К и витамины группы В.

Наличие в кишечнике нормальной микрофлоры защищает организм человека и повышает иммунитет.

Остатки непереваренной пищи и бактерии, склеенные слизью сока толстой кишки, образуют каловые массы.

При определенной степени растяжения прямой кишки возникает позыв к дефекации и происходит произвольное опорожнение кишечника; рефлекторный непроизвольный центр дефекации находится в крестцовом отделе спинного мозга.

Всасывание. Продукты пищеварения проходят через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и всасываются в кровь и лимфу при помощи транспорта и диффузии.

Всасывание происходит главным образом в тонком кишечнике.

Слизистая оболочка ротовой полости также обладает способностью к всасыванию, это свойство используется в применении некоторых лекарственных препаратов (валидол, нитроглицерин и др.).

В желудке всасывание практически не происходит. В нем всасываются вода, минеральные соли, глюкоза, лекарственные вещества и др.

В двенадцатиперстной кишке также происходит всасывание воды, минеральных веществ, гормонов, продуктов расщепления белка.

В верхних отделах тонкого кишечника углеводы в основном всасываются в виде глюкозы, галактозы, фруктозы и других моносахаридов.

Аминокислоты белков всасываются в кровь при помощи активного транспорта.

Всасывание жиров тесно связано с всасыванием жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К).

Витамины, растворимые в воде, могут всасываться методом диффузии (например, аскорбиновая кислота, рибофлавин).

В тонкой и толстой кишках происходит всасывание воды и минеральных солей, которые поступают с пищей и секретируются пищеварительными железами.

Общее количество воды, которое всасывается в кишечнике человека в течение суток, составляет около 8-10 л.

Пищеварение – это комплекс физиологических, физических и химических процессов, обеспечивающих прием и переработку пищевых продуктов в вещества, способные усваиваться организмом. Последовательная цепь процессов, приводящая к расщеплению пищевых веществ до мономеров, называется пищеварительным конвейером. Расщепление пищевых веществ (гидролиз) происходит под действием ферментов пищеварительной системы. Гидролиз осуществляется как в полости ЖКТ, так и на поверхности его слизистой оболочки. По месту локализации ферментов различают 3 типа пищеварения: 1- полостное, 2 – пристеночное, 3 – внутриклеточное.

В зависимости от происхождения ферментов пищеварение делится на 3 типа: 1) Собственное П – если ферменты синтезируются пищеварительными железами человека. 2)Симбионтное П – происходит при участии ферментов, синтезируемых микрофлорой толстой кишки. 3)Аутолитическое П – под влиянием ферментов, которые содержатся в принимаемой пище (грудное молоко, фрукты, овощи).

Пищеварительная система выполняет 3 основные функции:

1 – секреторная – образование слюны, желудочного сока, кишечного сока, желчи.

2 – моторная – жевание, глотание, перемещение пищевого комка по ЖКТ. 3 – всасывательная – питательные вещества в виде мономеров поступают в кровь или лимфу.

К непищеварительным функциям пищеварительной системы относятся:

1 – экскреторная (выделительная) – удаление из организма продуктов обмена – мочевина, желчные кислоты, соли тяжелых металлов, лекарственные вещества, др. 2 – инкреторная (гормональная) – выработка тканевых гормонов (гастрин, секретин, мотилин и др.), необходимых для регуляции процесса пищеварения. 3 – участие в водно-солевом обмене.

4 – участие в гемопоэзе (кроветворении); 5 – участие в свертывании крови; 6 – в терморегуляции; 7- защитная функция – проявляется в следующем: в полости рта слюна содержит бактериоцидный фермент лизоцим (муромидаза), в желудке находится соляная кислота, в желчи – желчные кислоты-, в кишечнике – лимфоидная ткань и микрофлора, которые обеспечивают не только переваривание пищи, но и реакции иммунитета.

8 – метаболическая функция.

МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИЙ ЖКТ. Различают экспериментальные и клинические методики исследования функций пищеварительной системы. К экспериментальным относятся: 1. острый опыт, с помощью которого открыли и исследовали пристеночное пищеварение. 2.хронический эксперимент – его принцип заключается в хирургической подготовке животного, которому заранее накладывают фистулу (специальная трубка, выводимая наружу). Через фистулу получают чистую слюну, желудочный сок, и т.д

В лаборатории И.П.Павлова у фистульных собак применяли перерезку пищевода и производили «мнимое кормление» собаки, получая при этом чистый (без примеси пищи) желудочный сок. Последующие операции на собаках с созданием изолированного желудочка дали возможность академику И.П.Павлову изучить фазы желудочной секреции. Фистульная методика позволяет исследователю в любое время наблюдать за функцией органа, который имеет нормальное кровоснабжение и иннервацию.

Клинические методики исследования пищеварения у человека весьма разнообразны и дают достоверную информацию: для изучения пищеварения в желудке используется зондирование, когда после пробного завтрака или стимуляторов желудочной секреции получают для анализа желудочный сок; дуоденальное зондирование позволяет исследовать панкреатический сок, кишечный сок и желчь. Акт жевания изучают с помощью записи сокращения жевательных мышц – мастикациография. Также применяется гастрография, электрогастрография, эндорадиозондирование и др.