Функции пищеварения. Пищеварение в различных отделах пищеварительного тракта Пищеварение в ротовой полости

Физическая и химическая обработка пищи представляет собой сложный процесс, который осуществляется системой пищеварения, включающей в себя полость рта, пищевод, желудок, двенадцатиперстную кишку, тонкий и толстый кишечник, прямую кишку, а также поджелудочную железу и печень с желчным пузырем и желчными путями.

Изучение функционального состояния органов пищеварения имеет значение главным образом для оценки состояния здоровья спортсменов. Нарушения функций пищеварительной системы наблюдаются при хроническом гастрите, язвенной болезни и др. Такие заболевания, как язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, хронический холецистит, у спортсменов встречаются довольно часто.

Диагностика функционального состояния органов пищеварения основана на комплексном применении клинических (анамнез, осмотр, пальпация, перкуссия, аускультация), лабораторных (химическое и микроскопическое исследование содержимого желудка, двенадцатиперстной кишки, желчного пузыря, кишечника) и инструментальных (рентгенологический и эндоскопический) методов исследования. В настоящее время все шире проводятся прижизненные морфологические исследования с использованием биопсии органов (например, печени).

В процессе собирания анамнеза у спортсменов выясняют жалобы, состояние аппетита, уточняют режим и характер питания, калорийность принимаемой пищи и т. д. При осмотре обращают внимание на состояние зубов, десен и языка (в норме язык влажный, розовый, без налета), цвет кожи, склеры глаз и мягкого неба (с целью выявления желтушности), форму живота (метеоризм вызывает увеличение живота в области расположения пораженного отдела кишечника). При пальпации выявляют наличие болевых точек в области желудка, печени и желчного пузыря, кишечника; определяют состояние (плотный или мягкий) и болезненность края печени, если она увеличена, прощупывают даже небольшие опухоли в органах пищеварения. С помощью перкуссии можно определить размеры печени, выявить воспалительный выпот, обусловленный перитонитом, а также резкое вздутие отдельных петель кишечника и др. Аускультативно при наличии в желудке газа и жидкости выявляется синдром «шум плеска»; аускультация живота является незаменимым методом при выявлении изменений перистальтики (усиление или отсутствие) кишечника и др.

Секреторная функция органов пищеварения изучается путем исследования извлеченного с помощью зонда содержимого желудка, двенадцатиперстной кишки, желчного пузыря и т. д., а также с помощью радиотелеметрических и электрометрических методов исследования. Радиокапсулы, проглатываемые испытуемым, представляют собой миниатюрные (размером 1,5 см) радиопередатчики. Они позволяют получать непосредственно из желудка и кишечника информацию о химических свойствах содержимого, температуре и давлении в пищеварительном тракте.

Распространенным лабораторным методом исследования кишечника является капрологический метод: описание внешнего вида кала (цвет, консистенция, патологические примеси), микроскопия (обнаружение простейших организмов, яиц глист, определение непереваренных частиц пищи, форменных элементов крови) и химический анализ (определение рН, растворимого белка ферментов и др.).

Важное значение в исследовании органов пищеварения в настоящее время приобретают прижизненные морфологические (рентгеноскопия, эндоскопия) и микроскопические (цитологические и гистологические) методы. Появление современных фиброгастроскопов значительно расширило возможности эндоскопических исследований (гастроскопия, ректороманоскопия).

Нарушение функции пищеварительной системы является одной из нередких причин снижения спортивной работоспособности.

Острый гастрит развивается обычно вследствие пищевой ток-сикоинфекции. Заболевание протекает остро и сопровождается сильными болями в подложечной области, тошнотой, рвотой, поносом. Объективно: язык обложен, живот мягкий, разлитая болезненность в подложечной области. Общее состояние ухудшается в связи с обезвоживанием и потерей электролитов с рвотными массами и поносом.

Хронический гастрит - наиболее распространенное заболевание пищеварительной системы. У спортсменов оно часто развивается в результате интенсивных тренировок на фоне нарушения рационального питания: нерегулярный прием пищи, употребление непривычной пищи, пряностей и т. п. Спортсмены жалуются на потерю аппетита, кислую отрыжку, изжогу, ощущение вздутости, тяжести и боли в эпигастральной области, обычно усиливающиеся после приема пищи, эпизодически возникающую рвоту кислого вкуса. Лечение проводится обычными методами; тренировка и участие в соревнованиях во время лечения запрещаются.

Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки является хроническим рецидивирующим заболеванием, развивающимся у спортсменов в результате расстройств центральной нервной системы и гиперфункции системы «гипофиз - кора надпочечников» под влиянием больших психоэмоциональных напряжений, связанных с соревновательной деятельностью.

Ведущее место при язвенной болезни желудка занимают эпи-гастральные боли, возникающие непосредственно во время еды или через 20-30 мин после еды и успокаивающиеся спустя 1,5-2 часа; боли зависят от объема и характера пищи. При язвенной болезни двенадцатиперстной кишки преобладают «голодные» и ночные боли. Из диспептических явлений характерны изжога, тошнота, рвота, запоры; аппетит как правило, сохранен. Больные часто жалуются на повышенную раздражительность, эмоциональную лабильность, быструю утомляемость. Основной объективный признак язвы - болезненность передней брюшной стенки. Занятия спортом при язвенной болезни противопоказаны.

Нередко при обследовании спортсмены предъявляют жалобы на боли в области печени во время выполнения физических нагрузок, что диагностируется как проявление печеночно-болевого синдрома. Боли в области печени возникают, как правило, во время выполнения длительных и интенсивных нагрузок, не имеют предвестников и носят острый характер. Нередко они бывают тупыми или постоянно ноющими. Часто наблюдается иррадиация болей в спину и правую лопатку, а также сочетание болей с чувством тяжести в правом подреберье. Прекращение физической нагрузки или снижение ее интенсивности способствует уменьшению болей или их исчезновению. Однако в отдельных случаях боль может сохраняться в течение многих часов и в восстановительном периоде.

Вначале боли появляются случайно и не часто, позже они начинают беспокоить спортсмена почти на каждом тренировочном занятии или соревновании. Боли могут сопровождаться диспепти-ческими нарушениями: снижением аппетита, чувством тошноты и горечи во рту, изжогой, отрыжкой воздухом, неустойчивым стулом, запорами. В отдельных случаях спортсмены жалуются на головные боли, головокружение, повышенную раздражительность, колющие боли в области сердца, чувство слабости, усиливающееся во время физической нагрузки.

Объективно у большинства спортсменов выявляется увеличение размеров печени. При этом край ее выступает из-под реберной дуги на 1-2,5 см; он уплотнен и болезнен при пальпации.

Причина возникновения этого синдрома до настоящего времени недостаточно ясна. Одни исследователи связывают появление болей с перерастяжением печеночной капсулы вследствие перенаполнения печени кровью, другие, наоборот, с уменьшением кровенаполнения печени, с явлениями внутрипеченочного застоя крови. Имеются указания на связь печеночно-болевого синдрома с патологией органов пищеварения, с нарушениями гемодинамики на фоне нерационального тренировочного режима и др. Электронномикроскопиче-ские исследования (биопсия) печени у таких спортсменов в ряде случаев позволяют выявить морфологические изменения в ней, которые можно связать с перенесенным ранее вирусным гепатитом, а также с возникновением гипоксических состояний при выполнении нагрузок, не соответствующих функциональным возможностям организма.

Профилактика заболеваний печени, желчного пузыря и желче-выводящих путей связана в основном с соблюдением пищевого режима, основных положений режима тренировок и здорового образа жизни.

Лечение спортсменов с печеночно-болевым синдромом должно быть направлено на устранение заболеваний печени, желчного пузыря и желчевыводящих путей, а также других сопутствующих заболеваний. От тренировочных занятий и тем более участия в соревнованиях в период лечения спортсменов следует отстранять.

Прогноз роста спортивных результатов на ранних стадиях синдрома благоприятен. В случаях же его стойкого проявления спортсмены обычно вынуждены прекращать занятия спортом.

9.1. Общая характеристика пищеварительных процессов

Организм человека в процессе жизнедеятельности расходует различ-ные вещества и значительное количество энергии. Из внешней среды должны поступать питательные вещества, минеральные соли, вода и ряд витаминов, которые необходимы для сохранения гомеостаза, восстановления пластиче-ских и энергетических потребностей организма . Вместе с тем человек не спо-собен усваивать углеводы, белки, жиры и некоторые другие вещества из пи-щи без предварительной ее абработки, которая осуществляется органами пи-щеварения.

Пищеварением называется процесс физической и химической перера-ботки пищи, в результате которого становится возможным всасывание пита-тельных веществ из пищеварительного тракта, поступление их в кровь или в лимфу и усвоение организмом. В пищеварительном аппарате происходят сложные физико-химические превращения пищи, которые осуществляются благодаря моторной, секреторной и всасывающей его функциям. Кроме того, органы пищеварительной системы выполняют и экскреторную функцию, вы-водя из организма остатки непереваренной пищи и некоторые продукты об-мена веществ.

Физическая обработка пищи состоит в ее размельчении, перемешива-нии и растворении содержащихся в ней веществ . Химические изменения пи-щи происходят под влиянием гидролитических пищеварительных ферментов, вырабатываемых секреторными клетками пищеварительных желез. В резуль-тате этих процессов сложные вещества пищи расщепляются на более про-стые, которые всасываются в кровь или лимфу и участвуют в обмене веществ организма. В процессе переработки пища теряет свои видовые специфиче-ские свойства, превращаясь в простые составные элементы, которые могут быть использованы организмом. Благодаря гидролитическому действию ферментов из белков пищи образуются аминокислоты и низкомолекулярные полипептиды, из жиров - глицерин и жирные кислоты, из углеводов - моно-сахариды. Эти продукты пищеварения поступают через слизистую оболочку желудка, тонкого и толстого кишечника в кровеносные и лимфатические со-суды. Благодаря этому процессу организм получает необходимые для жизне-деятельности питательные вещества. Вода, мине.ральные соли и некоторое

180

количество низкомолекулярных органических соединений могут всасываться в кровь без предварительной обработки.

С целью равномерно и более полного переваривания пищи требуется ее перемешивание и передвижение по желудочно-кишечному тракту. Это обеспечивается моторной функцией пищеварительного тракта путем сокра-щения гладких мышц стенок желудка и кишечника. Их двигательная актив-ность характеризуется перистальтикой, ритмической сегментацией, маятни-кообразными движениями и тоническим сокращением.

Перенос пищевого комка осуществляется за счет перисталътики, ко-торая происходит благодаря сокращению циркулярных мышечных волокон и расслабления продольных. Перистальтическая волна позволяет пищевому комку передвигаться только в дистальном направлении.

Перемешивание пищевых масс с пищеварительньши соками обеспе-чивается ритмической сегментацией и маятникообразнъши движеншми кишечной стенки.

Секреторная функция пищеварительного тракта осуществляется соот-ветствующими клетками, входящими в состав слюнных желез полости ртапротеазы, расщепляющие белки; 2) липазы, рас-щепляющие жиры; 3) карбогидразы, расщепляющие углеводы.

Пищеварительные железы иннервируются главным образом парасим-патическим отделом вегетативной нервной системы и в меныией степени -симпатическим. Кроме того, на эти железы влияют гормоны желудочно-кишечного тракта (гастрш; секретш и холеоцистоктт-панкреозимин).

Жидкость через стенки желудочно-кишечного тракта человека дви-жется в двух направлениях. Из полости пищеварительного аппарата идет вса-сывание переваренных веществ в кровь и лимфу. Одновременно внутренняя среда организма отдает ряд растворенных веществ в просвет органов пище-варения.

Пищеварительная система играет важную роль в поддержании гомео-стаза благодаря ее экскреторной функции. Пищеварительные железы спо-собны выделять в полость желудочно-кишечного тракта значительное коли-чество азотистых соединений (мочевины, мочевой кислоты), солей, различ-ных лекарственных и ядовитых веществ. Состав и количество пищеваритель-ных соков могут являться регулятором кислотно-щелочного состояния и водно-солевого обмена в организме. Существует тесная взаимосвязь выдели-

тельной функции органов пищеварения с функциональным состоянием по-чек.

9.2. Пищеварение в различных отделах желудочно-кишечного тракта

Процессы пищеварения в разных отделах желудочно-кишечного трак-та.имеют свои особенности. Это особенности физической и химической пе-реработки пищи, моторной, секреторной, всасывающей и выделительной функций разных отделов пищеварительного тракта.

Пищеварение в полости рта. Переработка пищи начинается в рото-вой полости. Здесь происходят ее измельчение, смачивание слюной, началь-ный гидролиз некоторых пищевых веществ и формирование пищевого комка. Пища в полости рта задерживается в течение 15-18 с. Находясь в ротовой по-лости , она раздражает вкусовые, тактильные и температурные рецепторы слизистой оболочки и сосочков языка. Раздражение этих рецепторов вызыва-ет рефлекторные акты секреции слюнных, желудочных и поджелудочной же-лез, выход желчи в двенадцатиперстную кишку, изменяет моторную актив-ность желудка.

После измельчения и перетирания зубами пища подвергается химиче-ской обработке благодаря действию гидролитических ферментов слюны. В полость рта открываются протоки трех групп слюнных желез: спизистых, се- розных и смешанных.

Слюна - первый пищеварительный сок, который содержит гидролити-ческие ферменты, расщепляющие углеводы. Фермент слюны амипаза (птиа-лин) превращает крахмал в дисахариды, а фермент малътаза - дисахариды в моносахариды. Общее количество слюны, выделяемое за сутки, составляет 1-1,5л.

Деятельность слюнных желез регулируется рефлекторным путем. Раз-дражение рецепторов слизистой оболочки рта вызывает слюноотделение по механизму безусловных рефлексов. Центростремительными нервами при этом являются веточки тройничного и языкоглоточного нервов, по которым воз-буждения от рецепторов полости рта передаются в центры слюноотделения, расположенные в продолговатом мозге. Эффекторные функции выполняют парасимпатические и симпатические нервы. Первые из них обеспечивают обильное выделение жидкой слюиы, при раздражении вторых выделяется густая слюна, содержащая много муцина. Выделение слюны по механшму условных рефлексов наступает еще до попадания пищи в рот и возникает при

раздражении различных рецепторов (зрительных, обонятельных, слуховых), сопутствующем приему пищи. Информация при этом поступает в кору го-ловного мозга, а идущие оттуда импульсы возбуждают центры слюноотделе-ния продолговатого мозга.

Пищеварение в желудке. Пищеварительные функции желудка за-ключаются в депонировании пищи, ее механической и химической обработке и постепенной эвакуации пищевого содержимого через привратник в двена-дцатиперстную кишку. Химическая обработка пищи осуществляется желу- дочным соком, которого у человека образуется 2,0-2,5 л в сутки. Желудочный сок выделяется многочисленными железами тела желудка, которые состоят из главных, обкладочных и добавочных клеток. Главные клетки секретируют пищеварительные ферменты, обкладочные - соляную кислоту, а добавочные - слизь.

Основными ферментами желудочного сока являются протеазы и ли- паза. К протеазам относятся несколько пепсинов, а также желатиназа и хи- мозин. Пепсины выделяются в виде неактивных пепсиногенов. Превращение пепсиногенов в активный пепсин осуществляется под воздействием соляной кислоты. Пепсины расщепляют белки до полипептидов. Дальнейший их рас-пад до аминокислот происходит в кишечнике. Желатиназа способствует пе-ревариванию белков соединительной ткани. Химозин створаживает молоко. Липаза желудочного сока расщепляет только эмульгированные жиры (моло-ко) на глицерин и жирные кислоты.

Желудочный сок имеет кислую реакцию (рН при переваривании пищи равна 1,5-2,5), что обусловлено содержанием в нем 0,4-0,5% соляной кисло-ты. Соляная кислота желудочного сока играет важную роль в пищеварении. Она вызывает денатурацию и набухание белков^ способствуя тем самым их последующему расщеплению пепсинами, активирует пепсиногены, способ-ствует спгвораживанию молока, участвует в антибакпгериалъном действии желудочного сока, активирует гормон гастрин ? образующийся в слизистой оболочке привратника и стимулирующий желудочную секрецию, а также в зависимости от величины рН усиливает или тормозит деятельность всего пи-щеварительного тракта. Поступая в двенадцатиперстную кишку, соляная ки-слота стимулирует образование там гормона секретина, регулирующего дея-тельность желудка, поджелудочной железы и печени.

Слизь желудочного сока (муцт) представляет собой сложный ком-плекс глюкопротеидов и других белков в виде коллоидных растворов. Муцин покрывает слизистую желудка по всей поверхности и предохраняет ее как от механических повреждений, так и от самопереваривания, так как обладает

Весь процесс желудочной секреции принято делить на три фазы: сложнорефлекторную (мозговую), нейрохимическую (желудочную) и кишеч-ную (дуоденальную).

Сложнорефлекторная фаза желудочного сокоотделения наступает при воздействии условных раздражителей (вид, запах пищи) и безусловных (механическое и химическое раздражение пищей рецепторов слизистой обо-лочки рта, глотки и пищевода). Возникшее в рецепторах возбуждение пере-дается в пищевой центр продолговатого мозга, откуда импульсы по центро-бёжным волокнам блуждающего нерва поступают к железам желудка. В от-вет на раздражение вышеназванных рецепторов через 5-10 мин начинается желудочная секреция, которая длится 2-3 ч (при мнимом кормлении).

Нейрохимическая фаза желудочной секреции начинается после по-ступления пищи в желудок и обусловлена действием механических и хими-ческих раздражителей на его стенку. Механические раздражители действуют на механорецепторы слизистой оболочки желудка и рефлекторно вызывают секрецию. Естественными химическими стимуляторами сокоотделения во второй фазе являются соли, экстрактивные вещества мяса и овощей, продук-ты переваривания белков, алкоголь и в меньшей степени вода.

Существенную роль в усилении желудочной секреции играет гормон гастрт, который образуется в стенке привратника. С кровью гастрин посту-пает к клеткам желудочных желез, повышая их активность. Кроме того, он стимулирует деятельность поджелудочной железы и выделение желчи.

Кишечная фаза желудочного сокоотделения связана с переходом пи-щи из желудка в кишечник. Она развивается при раздражении химусом ре-цепторов тонкой кишки, а также при поступлении питательных веществ в кровь и характеризуется длительным латентным периодом (1-3 ч) и болыиой продолжительностью секреции желудочного сока с низким содержанием со-ляной кислоты. В этой фазе секреция желудочных желез стимулируется так-же гормоном энтерогастрином, выделяемым слизистой оболочкой двена-дцатиперстной кишки.

Переваривание пищи в желудке обычно происходит в течение 6-8 ч. Длительность этого процесса зависит от состава пищи, ее объема и конси-стенции, а также от количества выделившегося желудочного сока. Особенно долго в желудке задерживается жирная пища (8-10 ч).

Эвакуация пищи из желудка в кишечник происходит неравномерно, отдельными порциями. Это обусловлено периодическими сокращениями мышц всего желудка, и особенно сильными сокращениями сфинктера при-

Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. В обеспечении кишеч-ного пищеварения большое значение имеют процессы, происходящие в две-надцатиперстной кишке. Здесь пищевые массы подвергаются воздействию кишечного сока, желчи и сока поджелудочной железы. Длина двенадцатипер-стной кишки невелика, поэтому пища здесь не задерживается, и основные процессы пищеварения происходят в нижележащих отделах кишечника .

Кишечный сок образуется железами слизистой оболочки двенадцати-перстной кишки, он содержит болыиое количество слизи и фермент пептида- зу, расщепляющий белки. В нем содержится также фермент энтерокиназа, который активирует трипсиноген поджелудочного сока. Клетки двенадцати-перстной кишки вырабатывают два гормона - секретт и холецистоктт- панкреозимин, усиливающие секрецию поджелудочной железы.

Кислое содержимое желудка при переходе в двенадцатиперстную кишку приобретает щелочную реакцию под влиянием желчи, кишечного и поджелудочного сока. У человека рН дуоденального содержимого колеблется от 4,0 до 8,0. В расщеплении питательных веществ, осуществляемом в двена-дцатиперстной кишке, особенно велика роль сока поджелудочной железы.

Значение поджелудочной железы в пищеварении. Основная масса ткани поджелудочной железы вырабатывает пищеварительный сок, который выводится через проток в полость двенадцатиперстной кишки. У человека за сутки выделяется 1,5-2,0 л поджелудочного сока, представляющего собой прозрачную жидкость со щелочной реакцией (рН = 7,8-8,5). Сок поджелу-дочной железы богат ферментами, которые расщепляют белки, жиры и угле-воды. Амилаза, лактаза, нуклеаза и липаза секретируются поджелудочной железой в активном состоянии и расщепляют соответственно крахмал, мо-лочный сахар, нуклеиновые кислоты и жиры. Нуклеазы трипсин и химотрип- син образуются клетками железы в недеятельном состоянии в виде трипсто- гена и химотршсиногена. Трипсиноген в двенадцатиперстной кишке под действием ее фермента энтероктазы превращается в трипсин. В свою оче-редь, трипсин превращает химотрипсиноген в активный химотрипсин. Под влиянием трипсина и химотрипсина белки и высокомолекулярные полипеп-тиды расщепляются до низкомолекулярных пептидов и свободных амино-кислот.

Секреция поджелудочного сока начинается через 2-3 мин после прие-ма пищи и продолжается от 6 до 10 ч в зависимости от состава и объема пи-

щи. Она возникает при воздействии условных и безусловных раздражителей, а также под влиянием гуморальных факторов. В последнем случае важную роль играют гормоны двенадцатиперстной кишки: секретин и холецистоки-нин-панкреозимин, а также гастрин, инсулин, серотонин и др.

Роль печени в пищеварении. Клетки печени непрерывно выделяют желчь, которая является одним из важнейших пищеварительных соков. У че-ловека за сутки образуется около 500-1000 мл желчи. Процесс образования желчи идет непрерывно, а поступление ее в двенадцатиперстную кишку -периодически, в основном в связи с приемом пищи. Натощак желчь в кишеч-ник не поступает, она направляется в желчный пузырь , где концентрируется и несколько изменяет свой состав.

В состав желчи входят желчные кислоты, желчные пигменты и дру-гие органические и неорганические вещества. Желчные кислоты принимают участие в процессе переваривания пищи. Желчный пигмент билирубгш обра-зуется из гемоглобина в процессе разрушения эритроцитов в печени. Темный цвет желчи обусловлен наличием в ней этого пигмента. Желчь повышает ак-тивность ферментов поджелудочного и кишечного соков, особенно липазы. Она эмульгирует жиры и растворяет продукты их гидролиза, чем способству-ет их всасыванию.

Образование и выделение желчи из пузыря в двенадцатиперстную кишку происходит под влиянием нервных и гуморальных воздействий. Нервные влияния на желчевыделительный аппарат осуществляются условно-и безусловнорефлекторно с участием многочисленных рефлексогенных зон, и в первую очередь - рецепторов полости рта, желудка и двенадцатиперстной кишки. Активация блуждающего нерва усиливает секрецию желчи, симпати-ческий нерв вызывает угнетение желчеобразования и прекращение эвакуации желчи из лузыря. В качестве гуморального стимулятора желчевыделения большую роль играет гормон холецистокинин-панкреозимин, вызывающий сокращение желчного пузыря. Аналогичное, хотя и более слабое, действие оказывают гастрин и секретин. Тормозят выделение желчи глюкагон, каль-циотонин.

Печень, образуя желчь, выполняет не только секреторную, но и экс-креторную (выделительную) функцию. Основными органическими экскре-тами печени являются соли желчных кислот, билирубин, холестерин, жирные кислоты и лецитин, а также кальций, натрий, хлор, бикарбонаты. Попадая с желчью в кишечник, эти вещества выводятся из организма.

Наряду с образованием желчи и участием в пищеварении печень вы-полняет и ряд других важнейших функций. Велика роль печени в обмене ве- ществ. Продукты переваривания пищи переносятся кровью в печень, и здесь

Пищеварение в тонком кишечнике . Пищевые массы (химус) из двенадцатиперстной кишки перемещаются в тонкий кишечнйк, где продол-жается их переваривание пищеварительными соками, выделившимися в две-надцатиперстную кишку. Вместе с тем здесь начинает действовать и собст-венный кишечный сок, вырабатываемый либеркюновыми и бруннеровыми железами слизистой оболочки тонкой кишки. В кишечном соке содержится энтерокиназа, а также полный набор ферментов, расщепляющих белки, жиры и углеводы. Эти ферменты участвуют лишь в пристеночном пищеварении, так как в полость кишки они не выделяются. Полостное пищеварение в тон-ком кишечнике осуществляется ферментами, поступающими с пищевым хи-мусом. Полостное пищеварение наиболее эффективно для гидролиза крупно-молекулярных веществ.

Пристеночное (мембранное) пищеварение происходит на поверхности микроворсинок тонкой кишки. Оно завершает промежуточный и заключи-тельный этапы пищеварения путем гидролиза промежуточных продуктов расщепления. Микроворсинки представляют собой цилиндрические выросты кишечного эпителия высотой 1-2 мкм. Количество их огромно - от 50 до 200 млн на 1 мм 2 поверхности кишки, что увеличивает внутреннюю поверхность тонкого кишечника в 300-500 раз. Обширная поверхность микроворсинок улучшает и процессы всасывания. Продукты промежуточного гидролиза по-падают в зону так называемой щеточной каймы, образованной микроворсин-ками, где происходят заключительная стадия гидролиза и переход к всасыва-нию. Основными ферментами, участвующими в пристеночном пищеварении, являются амилаза, липаза и прбтеазы. Благодаря этому пищеварению проис-ходит расщепление 80-90% пептидных и гликолизных связей и 55-60% -триглицеринов.

Моторная деятельность тонкого кишечника обеспечивает перемеши-вание химуса с пищеварительными секретами и продвижение его по кишке благодаря сокращению круговой и продольной мускулатуры. Сокращение продольных волокон гладкой мускулатуры кишечника сопровождается уко-рочением участка кишки, расслабление - его удлинением.

Сокращение продольных и круговых мышц регулируется блуждаю-щим и симпатическим нервами. Блуждающий нерв стимулирует моторную функцию кишечника . По симпатическому нерву передаются тормозные сиг-налы, которые снижают тонус мышц и угнетают механические движения ки-шечника. На моторную функцию кишечника оказывают влияние и гумораль-ные факторы: серотин, холин и энтерокинин стимулируют движения кишеч-ника.

Пищеварение в толстом кишечнике. Переваривание пищи заканчи-вается в основном в тонком кишечнике. Железы толстого кишечника выде-ляют небольшое количество сока, богатого слизью и бедного ферментами. Низкая ферментативная активность сока толстого кишечника обусловлена малым количеством непереваренных веществ в химусе, поступающем из тон-кого кишечника.

Большую роль в жизнедеятельности организма и функций пищевари-тельного тракта играет микрофлора толстого кишечника, где обитают мил-лиарды различных микроорганизмов (анаэробные и молочные бактерии, ки-шечная палочка и др.). Нормальная микрофлора толстого кишечника прини-мает участие в осуществлении нескольких функций: защищает организм от патогенных микробов: участвует в синтезе ряда витаминов (витаминов груп-пы В, витамина К); инактивирует и разлагает ферменты (трипсин, амилазу, желатиназу и др.), поступившие из тонкого кишечника, а также сбраживает углеводы и вызывает гниение белков.

Движения толстого кишечника очень медленные, поэтому около по-ловины времени, затрачиваемого на пищеварительный процесс (1-2 суток), идет на передвижение остатков пищи в этом отделе кишечника.

В толстом кишечнике интенсивно происходит всасывание воды, вследствие чего образуются каловые массы, состоящие из остатков неперева-ренной пищи , слизи, желчных пигментов и бактерий. Опорожнение прямой кишки (дефекация) осуществляется рефлекторно. Рефлекторная дуга акта де-фекации замыкается в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга и обес-печивает непроизвольное опорожнение толстого кишечника. Произвольный акт дефекации происходит при участии центров продолговатого мозга, гипо-таламуса и коры больших полушарий. Симпатические нервные влияния тор-мозят моторику прямой кишки, парасимпатические - стимулируют.

9.3. Всасывание продуктов переваривания пищи

Всасыванием называется процесс поступления в кровь и лимфу раз-личных веществ из пищеварительной системы. Кишечный эпителий является важнейшим барьером между внешней средой, роль которой выполняет по-лость кишечника, и внутренней средой организма (кровью, лимфой), куда поступают пйтательные вещества.

Всасывание представляет собой сложный процесс и обеспечивается различными механизмами: филътрацией, связанной с разностью гидростати-ческого давления в средах, разделенных полупроницаемой мембраной; диф- фузией веществ по градиенту концентрации; осмосом. Количество всасы-вающихся веществ (за исключением железа и меди) не зависит от потребно-стей организма, оно пропорционально потреблению пищи. Кроме того, сли-зистая оболочка органов пищеварения обладает способностью избирательно всасывать одни вещества и ограничивать всасывание других.

Способностью к всасыванию обладает эпителий слизистых оболочек всего пищеварительного тракта. Например, слизистая полости рта может вса-сывать в небольшом количестве эфирные масла, на чем основано применение некоторых лекарств. В незначительной степени способна к всасыванию и слизистая оболочка желудка. Вода, алкоголь, моносахариды, минеральные соли могут проходить через слизистую желудка в обоих направлениях.

Наиболее интенсивно процесс всасывания осуществляется в тонком кишечнике, особенно в тощей и подвздошной кишке, что определяется их болыиой поверхностью, во много раз превышающей поверхность тела чело-века. Поверхность кишечника увеличивается наличием ворсинок, внутри ко-торых находятся гладкие мышечные волокна и хорошо развитая кровеносная и лимфатическая сеть. Интенсивность всасывания в тонком кишечнике со-ставляет около 2-3 л в час.

Углеводы всасываются в кровь в основном в виде глюкозы, хотя могут всасываться и другие гексозы (галактоза, фруктоза). Всасывание происходит преимущественно в двенадцатиперстной кишке и верхней части тощей киш-ки, но частично может осуществляться в желудке и толстом кишечнике.

Белки всасываются в виде аминокислот и в небольшом количестве в виде полипептидов через слизистые оболочки двенадцатиперстной и тощей кишок. Некоторые аминокислоты могут всасываться в желудке и прокси-мальной части толстого кишечника. Всасывание аминокислот осуществляет-ся как путем диффузии, так и активным транспортом. Аминокислоты после всасывания по воротной вене поступают в печень, где происходит их дезами-нирование и переаминирование.
Жиры всасываются в виде жирных кислот и глицерина только в верх-ней части тонкого кишечника. Жирные кислоты нерастворимы в воде, поэто-му из всасывание, а также всасывание холестерина и других липоидов проис-ходит лишь при наличии желчи. Только эмульгированные жиры могут час-тично всасываться без предварительного расщепления до глицерина и жир-ных кислот. Жирорастворимые витамины А, Д, Е и К также нуждаются в эмульгировании, чтобы быть адсорбированными. Большая часть жира всасы-вается в лимфу, затем через грудной проток он поступает в кровь. В кишеч-нике за сутки всасывается не более 150-160 г жира.

Вода и некоторые электролиты проходят через мембраны слизистой оболочки пищеварительного канала в обоих направлениях. Вода проходит путем диффузии. Наиболее интенсивное всасывание происходит в толстом кишечнике. Растворенные в воде соли натрия, калия и кальция всасываются преимущественно в тонком кишечнике по механизму активного транспорта, против градиента концентрации.

9.4. Влияние мышечной работы на пищеварение

Мышечная деятельность в зависимости от ее интенсивности и про-должительности оказывает различное влияние на процессы пищеварения. Ре-гулярные занятия физическими упражнениями и работа умеренной мощно-сти, повышая обмен веществ и энергии, увеличивают потребность организма в питательных веществах и тем самым стимулируют функции различных пищеварительных желез и процессы всасывания. Развитие мышц брюшного пресса и их умеренная активность повышают моторную функцию желудоч-но-кишечного тракта, что используется в практике лечебной физкультуры.

Однако положительное влияние физических нафузок на пищеварение наблюдается не всегда. Работа, выполняемая сразу после приема пищи, за-медляет процессы пищеварения. При этом более всего тормозится сложно-рефлекторная фаза секреции пищеварительных желез. В этой связи выполне-ние физических нагрузок целесообразно осуществлять не ранее, чем через 1,5-2 ч после приема пищи. Вместе с тем не рекомендуется работать и нато-щак. В этих условиях, особенно при длительной работе, быстро уменьшаются энергетические ресурсы организма, что приводит к существенным изменени-ям функций организма и снижению работоспособности.

При напряженной мышечной деятельности, как правило, наблюдается угнетение секреторной и двигательной функций желудочно-кишечного трак-та. Это проявляется в торможении слюноотделения, снижении секреторной,

кислотообразующей и моторной функций желудка. При этом тяжелая работа полностью подавляет сложнорефлекторную фазу желудочной секреции и значительно меньше тормозит нейрохимическую и кишечную фазы. Это так-же указывает на необходимость соблюдения определенного перерыва при выполнении мышечной работы после приема пищи.

Значительная физическая нагрузка снижает выделение пищеваритель-ного сока поджелудочной железы и желчи; меньше выделяется и собственно кишечного сока. Все это приводит к ухудшению как полостного, так и при-стеночного пищеварения, особенно в проксимальных отделах тонкого ки-шечника. Наиболее выражено угнетение пищеварения после приема пищи, богатой жирами, чем после белково-углеводной диеты.

Угнетение секреторной и моторной функций желудочно-кишечного

Кроме того, во время физической работы изменяется возбуждение центров вегетативной нервной системы с преобладанием тонуса симпатиче-ского отдела, что оказывает тормозящее влияние на процессы пищеварения. Угнетающе действует на эти процессы и повышенное выделение гормона надпочечников - адреналина.

Существенным фактором, влияющим на функции органов пищеваре-ния, является перераспределение крови во время физической работы. Основ-ная ее масса поступает к работающим мышцам, другие же системы, в том числе и органы пищеварения, не получают необходимого количества крови. В частности, объемная скорость кровотока органов брюшной полости снижа-ется с 1,2-1,5 л/мин в состоянии покоя до 0,3-0,5 л/мин при физической рабо-те. Все это ведет к уменьшению выделения пищеварительных соков, ухудше-нию процессов переваривания и всасывания пищевых веществ. При много-летней интенсивной физической работе такие изменения могут приобретать стойкий характер и служить основой возникновения ряда заболеваний желу-дочно-кишечного тракта.

При занятиях спортом следует учитывать, что не только мышечная работа тормозит пищеварительиые процессы, но и пищеварение может отри-цательно влиять на двигательную активность. Возбуждение пищевых цен-тров и отток крови от скелетных мышц к органам желудочно-кишечного тракта снижают эффективность физической работы. Кроме того, наполнен-ный желудок приподнимает диафрагму, что неблагоприятно влияет на работу органов дыхания и кровообращения.

В пищеварительном аппарате происходят сложные физико-хи­мические превращения пищи, которые осуществляются благодаря моторной, секреторной и всасывающей его функциям. Кроме того, органы пищеварительной системы выполняют и экскреторную фун­кцию, выводя из организма остатки непереваренной пиши и некото­рые продукты обмена веществ.

Физическая обработка пищи состоит в ее размельчении, перемешивании и растворении содержащихся в ней веществ. Химические изменения пищи происходят под влиянием гидролитических пищеварительных ферментов, вырабатываемых секреторными клетками пищеварительных желез. В результате этих процессов сложные вещества пищи расщепляются на более простые, которые всасываются в кровь или лимфу и участвуют в обмене

ве­щества организме. B процессе переработки пища теряет свои видо­вые специфические свойства, превращаясь в простые составные эле­менты, которые могут быть использованы организмом.

С целью равномерного и более полного переваривания пищи

требуется ее перемешивание и передвижение по желудочно-кишечному тракту. Это обеспечивается моторной функцией пищеварительного тракта за счет сокращения гладких мышц стенок желудка и кишеч­ника. Их двигательная активность характеризуется перистальтикой, ритмической сегментацией, маятникообразными движениями и то­ническим сокращением.

Секреторная функция пищеварительного тракта осуществляется соответствующими клетками, входящими в состав слюнных желез полости рта, желез желудка и кишечника, а также поджелудочной железы и печени. Пищеварительный секрет представляет собой ра­створ электролитов, содержащий ферменты и другие вещества. Выделяют три группы ферментов, принимающих участие в пищеваре­нии:1) протеазы, расщепляющие белки;

2) липазы, расщепля­ющие жиры; 3) карбогидразы, расщепляющие углеводы. Все пищеварительные железы вырабатывают около 6-8 литров секрета в сутки, значительная часть которого подвергается обратному всасы­ванию в кишечнике.

Пищеварительная система играет важную роль в поддержании гомеостаза благодаря ее экскреторной функции. Пищеварительные железы способны выделять в полость желудочно-кишечного тракта значительное количество азотистых соединений (мочевина, мочевая кислота), воды, солей, различных лекарственных и ядовитых ве­ществ. Состав и количество пищеварительных соков могут являться регулятором кислотно-щелочного состояния и водно-солевого обме­на в организме. Существует тесная взаимосвязь выделительной фун­кции органов пищеварения с функциональным состоянием почек.

Исследование физиологии пищеварения является прежде всего заслугой И. П. Павлова и его учеников. Ими был разработан новый метод изучения желудочной секреции - оперативным путем выкра­ивалась часть желудка собаки с сохранением вегетативной иннерва­ции. В этот маленький желудочек вживлялась фистула, дающая воз­можность получать чистый желудочный сок (без примеси пищи) на любом этапе пищеварения. Это позволило подробно характеризо­вать функции органов пищеварения и раскрыть сложные механизмы их деятельности. В знак признания заслуг И. П. Павлова по физио­логии пищеварения ему 7 октября 1904 г. была присуждена Нобелев­ская премия. Дальнейшие исследования процессов пищеварения в лаборатории И. П. Павлова раскрыли механизмы деятельности слюнных и поджелудочной желез, печени и желез кишечника. При этом было установлено, что чем выше расположены железы походу пищеварительного тракта, тем большее значение имеют нервные ме­ханизмы в регуляции их функций. Деятельность желез, находящих­ся в нижних отделах пищеварительного тракта, регулируется пре­имущественно гуморальным путем.

ПИЩЕВАРЕНИЕ В РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛАХ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Процессы пищеварения в разных отделах желудочно-кишечного тракта имеют свои особенности. Эти отличия касаются физической и химической переработки пищи, моторной, секреторной, всасываю­щей и выделительной функций органов пищеварения.

ПИЩЕВАРЕНИЕ В ПОЛОСТИ РТА

Переработка принятой пищи начинается в ротовой полости. Здесь происходят ее измельчение, смачивание слюной, анализ вкусовых свойств пищи, начальный гидролиз некоторых пищевых веществ и формирование пищевого комка. Пища в полости рта задерживается в течение 15-18 с. Находясь в ротовой полости, пища раздражает вку­совые, тактильные и температурные рецепторы слизистой оболочки и сосочков языка. Раздражение этих рецепторов вызывает рефлек­торные акты секреции слюнных, желудочных и поджелудочной же­лез, выход желчи в двенадцатиперстную кишку, изменяет моторную активность желудка, а также оказывает важное влияние на осуществ­ление жевания, глотания и вкусовую оценку пищи.

После измельчения и перетирания зубами пища подвергается хи­мической обработке благодаря действию гидролитических фермен­тов ел юны. В полость рта открываются протоки трех групп слюн­ных желез: слизистых, серозных и смешанных: Многочисленные железы ротовой полости и языка выделяют слизистую, богатую муци­ном слюну, околоушные железы секретируют жидкую, серозную слюну, богатую ферментами, а подчелюстные И подъязычные - вы­деляют смешанную слюну. Белковое вещество слюны муцин делает пищевой комок скользким, что облегчает глотание пищи и продви­жение ее по пищеводу.

Слюна- первый пищеварительный сок, который содержит гидролитические ферменты, расщепляющие углеводы. Фермент слюны амилаза (птиалин) превращает крахмал в дисахариды, а фер­мент мальтаза - дисахариды в моносахариды. Поэтому при доста­точно длительном пережевывании пищи, содержащей крахмал, она приобретает сладкий вкус. В состав слюны входят также кислая и щелочная фосфатазы, небольшое количество протеолитических, липолитических ферментов и нуклеаз. Слюна обладает выраженными бактерицидными свойствами, обусловленными наличием в ней фер­мента лизоцима, растворяющего оболочку бактерий. Общее количе­ство слюны, выделяемое за сутки, может составлять 1 -1.5 л.

Сформированный в ротовой полости пищевой комок перемеща­ется к корню языка и далее поступает в глотку.

Афферентная импульсация при раздражении рецепторов зева и мягкого неба переда­ется по волокнам тройничного, языкоглоточного и верхнего гортан­ного нерва в центр глотания, находящийся в продолговатом мозге. Отсюда эфферентные импульсы следуют к мышцам гортани и глот­ки, вызывая координированные сокращения.

В результате после­довательного сокращения этих мышц пищевой комок поступает в пищевод и далее перемещается к желудку. Жидкая пища проходит пищевод за 1 -2 с; твердая - за 8-10 с. С завершением акта глотания начинается желудочное пищеварение.

ПИЩЕВАРЕНИЕ В ЖЕЛУДКЕ

Пищеварительные функции желудка заключаются в депониро­вании пищи, ее механической и химической обработке и постепен­ной эвакуации пищевого содержимого через привратник в двенадца­типерстную кишку. Химическая обработка пищи осуществляется желудочным соком, которого у человека образуется 2.0-2.5 л в сутки. Желудочный сок выделяется многочисленными железами тела желудка, которые состоят из главных, обкладочных и добавочных клеток. Главные клетки секретируют пищеварительные ферменты, обкладочные - соляную кислоту и добавочные - слизь.

Основными ферментами желудочного сока являются протеазы и липаза. К протеазам относятся несколько пепсинов, а также желатиназа и химозин. Пепсины выделяются в виде неактивных пепсиногенов. Превращение пепсиногенов и активный пепсин осу­ществляется под воздействием соляной кислоты. Пепсины расщепля­ют белки до полипептидов. Дальнейший распад их до аминокислот происходит в кишечнике. Химозин створаживает молоко. Липаза желудочного сока расщепляет только эмульгированные жиры (мо­локо) на глицерин и жирные кислоты.

Желудочный сок имеет кислую реакцию (рН при переваривании пищи равен 1.5-2.5), что обусловлено содержанием в нем 0.4-0.5% соляной кислоты. У здоровых людей для нейтрализации 100 мл же­лудочного сока требуется 40-60 мл децинормального раствора щело­чи. Этот показатель называется общей кислотностью желудочного сока. С учетом объема секреции и концентрации водородных ионов определяется также дебит-час свободной соляной кислоты.

Слизь желудочного сока (муцин) представляет собой сложный комплекс глюкопротеидов и других белков в виде колло­идных растворов. Муцин покрывает слизистую желудка по всей поверхности и предохраняет ее как от механических повреждений, так и от самопереваривания, так как он обладает выраженной анти-пептической активностью и способен нейтрализовать соляную кислоту.

Весь процесс желудочной секреции принято делить на три фазы: сложнорефлекторную (мозговую), нейрохимическую (желудочную) и кишечную (дуоденальную).

Секреторная деятельность желудка зависит от состава и количе­ства поступающей пищи. Мясная пища является сильным раздражи­телем желудочных желез, деятельность которых стимулируется в те­чение многих часов. При углеводной пище максимальное отделение желудочного сока происходит в сложнорефлекторной фазе, затем секреция снижается. Тормозящее воздействие на желудочную секре­цию оказывают жир, концентрированные растворы солей, кислот и щелочей.

Переваривание пищи в желудке обычно происходит в течение 6-8 часов. Длительность этого процесса зависит от состава пищи, ее объе­ма и консистенции, а также от количества выделившегося желудоч­ного сока. Особенно долго в желудке задерживается жирная пища (8-10 часов и более). Жидкости переходят в кишечник сразу же после их поступления в желудок.

Понятие физиология можно трактовать как науку о закономерностях работы и регуляции биологической системы в условиях здоровья и наличия заболеваний. Физиология изучает, в том числе, жизнедеятельность отдельных систем и процессов, в конкретном случае - это , т.е. жизнедеятельность процесса пищеварения, закономерности его работы и регуляции.

Само понятие пищеварения означает комплекс физических, химических и физиологических процессов, в результате которых , поступаемые в процессе , расщепляются до простых химических соединений - мономеров. Проходя сквозь стенку желудочно-кишечного тракта, они проникают в кровоток и усваиваются организмом.

Пищеварительная система и процесс пищеварения в полости рта

В процессе пищеварения участвует группа органов, которую подразделяют на два крупных отдела: пищеварительные железы (слюнные железы, железы печени и поджелудочной железы) и желудочно-кишечный тракт. Пищеварительные ферменты делятся на три основные группы: протеазы, липазы, амилазы.

Среди функций пищеварительного тракта можно отметить: продвижение пищи, всасывание и выведение из организма непереваренных пищевых остатков.

Зарождается процесс . В ходе жевания пища, поступаемая в процессе , измельчается и увлажняется слюной, которая вырабатывается тремя парами больших желез (подъязычных, подчелюстных и околоушных) и микроскопическими железами, расположенными во рту. В состав слюны входят ферменты амилаза, мальтаза, расщепляющие питательные вещества.

Таким образом, процесс пищеварения во рту заключается в физическом размельчении пищи, оказании на нее химического воздействия и увлажнения слюной для удобства глотания и продолжения процесса переваривания.

Пищеварение в желудке

Процесс начинается с того, что пища, измельченная и увлажненная слюной, проходит по пищеводу и попадает внутрь органа. В течение нескольких часов пищевой комок испытывает механическое (сокращение мышц при передвижении в кишечник) и химическое воздействие (желудочного сока) внутри органа.

Желудочный сок состоит из ферментов, соляной кислоты и слизи. Основная роль принадлежит соляной кислоте, которая активизирует ферменты, способствует фрагментарному расщеплению , оказывает бактерицидное действие, уничтожая массу бактерий. Фермент пепсин в составе желудочного сока является основным, расщепляя белки. Действие слизи направлено на предотвращение механических и химических повреждений оболочки органа.

Какой состав и количество желудочного сока будет зависеть от химического состава и характера пищевых . Вид и запах пищи способствует выделению нужного пищеварительного сока.

По мере процесса переваривания пища постепенно и порционно перемещается в двенадцатиперстную кишку.

Пищеварение в тонком кишечнике

Процесс начинается в полости двенадцатиперстной кишки, где на пищевой комок оказывают воздействие поджелудочного сок, желчь и кишечный сок, поскольку в ней находится общий желчный проток и основной проток поджелудочной железы. Внутри этого органа белки, и перевариваются до мономеров (простых соединений), которые усваиваются организмом. Подробнее о трех составляющих химического воздействия в тонком кишечнике.

В состав сока поджелудочной железы входит расщепляющий белки фермент трипсин, преобразующий жиры в жирные кислоты и глицерин фермент липаза, а также амилаза и мальтаза, расщепляющие крахмал до моносахаридов.

Желчь синтезируется печенью и накапливается в желчном пузыре, откуда поступает в двенадцатиперстную кишку. Она активизирует фермент липазу, участвует во всасывании жирных кислот, увеличивает синтез панкреатического сока, активирует моторику кишечника.

Кишечный сок вырабатывается специальными железами во внутренней оболочке тонкого кишечника. В нем содержится более 20 ферментов.

В кишечнике существует два вида пищеварения и это его особенность:

• полостное - осуществляется ферментами в полости органа;
• контактное или мембранное - выполняется ферментами, которые располагаются на слизистой оболочке внутренней поверхности тонкой кишки.

Таким образом, пищевые вещества в тонком кишечнике фактически полностью перевариваются, а конечные продукты - мономеры всасываются в кровь. По завершению процесса пищеварения переваренные остатки пищи проникают из тонкой кишки в толстую.

Пищеварение в толстом кишечнике

Процесс ферментативной обработки пищи в толстом кишечнике является довольно незначительным. Однако в процессе помимо ферментов, участвуют облигатные микроорганизмы (бифидобактерии, кишечная палочка, стрептококки, бактерии молочнокислые).

Бифидобактерии и лактобактерии чрезвычайно важны для организма: она благотворно воздействуют на работу кишечника, участвуют в расщеплении , обеспечивают качество белкового и минерального метаболизмов, усиливают устойчивость организма, оказывают антимутагенное и антиканцерогенное действие.

Промежуточные продукты углеводов, жиров и белков расщепляются здесь до мономеров. Микроорганизмы толстой кишки продуцируют (группы В, РР, К, Е, D, биотин, пантотеновую и фолиевую кислоты), ряд ферментов, аминокислот и других веществ.

Завершающим этапом процесса пищеварения является формирование каловых масс, которые на 1/3 состоят из бактерий, а также в их составе есть эпителий, нерастворимые соли, пигменты, слизь, клетчатка и др.

Всасывание питательных веществ

Отдельно остановимся на процессе . Он представляет собой конечную цель процесса пищеварения, когда пищевые компоненты транспортируются из пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма - кровь и лимфу. Всасывание протекает во всех отделах ЖКТ.

Всасывание во рту практически не осуществляется из-за короткого периода (15 - 20 с) пребывания пищи в полости органа, но не без исключений. В желудке процесс всасывания охватывает частично глюкозу , ряд аминокислот, растворенные , алкоголь. Всасывание в тонком кишечнике наиболее обширное, во многом благодаря строению тонкой кишки, хорошо адаптированной к всасывающей функции. Всасывание в толстом кишечнике касается воды, солей, витаминов и мономеров (жирных кислот, моносахаридов, глицерина, аминокислот и др.).

Центральная нервная система координирует все процессы всасывания питательных веществ. Гуморальная регуляция также в это задействована.

Процесс всасывания белков происходит в виде аминокислот и растворов воды - 90 % в тонкой кишке, 10 % - в толстой кишке. Всасывания углеводов осуществляется в виде различных моносахаридов (галактозы, фруктозы, глюкозы) с разной скоростью. Определенную роль в этом играют соли натрия. Жиры всасываются в виде глицерина и жирных кислот в тонкой кишке в лимфу. Вода и минеральные соли начинают всасываться в желудке, но более интенсивно этот процесс протекает в кишечнике.

Таким образом, охватывает процесс переваривания питательных веществ в полости рта, в желудке, в тонком и толстом кишечнике, а также процесс всасывания.

Питание является важнейшим фактором, направленным на поддержание и обеспечение таких основных процессов, как рост, развитие и способность к активной деятельности. Эти процессы возможно поддерживать, используя только рациональное питание. Прежде чем приступить к рассмотрению вопросов, связанных с основами , необходимо познакомиться с процессами пищеварения в организме.

Пищеварение — сложный физиологический и биохимический процесс, в ходе которого принятая пища в пищеварительном тракте подвергается физическим и химическим изменениям.

Пищеварение — важнейший физиологический процесс, в результате которого сложные пищевые вещества пищи под воздействием механической и химической обработки превращаются в простые, растворимые и, следовательно, усвояемые вещества. Дальнейший их путь — использование в качестве строительного и энергетического материала в организме человека.

Физические изменения пищи состоят в ее размельчении, набухании, растворении. Химические — в последовательной деградации питательных веществ в результате действия на них компонентов пищеварительных соков, выделяемых в полость пищеварительного тракта его железами. Важнейшая роль в этом принадлежит гидролитическим ферментам.

Типы пищеварения

В зависимости от происхождения гидролитических ферментов пищеварение делится на три типа: собственное, симбионтное и аутолитическое.

Собственное пищеварение осуществляется ферментами, синтезированными организмом, его железами, ферментами слюны, желудка и поджелудочного соков, эпителия топкой кишки.

Симбионтное пищеварение — гидролиз питательных веществ за счет ферментов, синтезированных симбионтами макроорганизма — бактериями и простейшими пищеварительного тракта. Симбионтное пищеварение осуществляется у человека в толстой кишке. Клетчатка пищи у человека из-за отсутствия соответствующего фермента в секретах желез не гидролизуется (в этом заключается определенный физиологический смысл — сохранение пищевых волокон, играющих важную роль в кишечном пищеварении), поэтому переваривание ее ферментами симбионтов в толстой кишке является важным процессом.

В результате симбионтного пищеварения образуются вторичные пищевые вещества в отличие от первичных, формирующихся в результате собственного пищеварения.

Аутолитическое пищеварение осуществляется за счет ферментов, которые вводятся в организм в составе принимаемой пищи. Роль данного пищеварения существенна при недостаточно развитом собственном пищеварении. У новорожденных собственное пищеварение еще не развито, поэтому питательные вещества грудного молока перевариваются ферментами, поступающими в пищеварительный тракт младенца в составе грудного молока.

В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ пищеварение делится на внутри- и внеклеточное.

Внутриклеточное пищеварение состоит в том, что транспортируемые в клетку путем фагоцитоза вещества гидролизуются клеточными ферментами.

Внеклеточное пищеварение делится на полостное, которое осуществляется в полостях пищеварительного тракта ферментами слюны, желудочного сока и сока поджелудочной железы, и пристеночное. Пристеночное пищеварение происходит в тонкой кишке с участием большого количества ферментов кишки и поджелудочной железы на колоссальной поверхности, образованной складками, ворсинками и микроворсинками слизистой оболочки.

Рис. Этапы пищеварения

В настоящее время процесс пищеварения рассматривают как трех-этапный: полостное пищеварение — пристеночное пищеварение — всасывание . Полостное пищеварение заключается в начальном гидролизе полимеров до стадии олигомеров, пристеночное обеспечивает дальнейшую ферментативную деполимеризацию олигомеров в основном до стадии мономеров, которые затем всасываются.

Правильная последовательная работа элементов пищеварительного конвейера во времени и пространстве обеспечивается регулярными процессами различного уровня.

Ферментативная активность свойственна каждому отделу пищеварительного тракта и максимальна при определенном значении рН среды. Например, в желудке пищеварительный процесс осуществляется в кислой среде. Переходящее в 12-перстную кишку кислое содержимое нейтрализуется, и кишечное пищеварение происходит в нейтральной и слабощелочной среде, созданной выделяющимися в кишку секретами — желчью, соками поджелудочной железы и кишечным, которые инактивируют желудочные ферменты. Кишечное пищеварение происходит в нейтральной и слабощелочной среде сначала по типу полостного, а затем пристеночного пищеварения, завершающегося всасыванием продуктов гидролиза — нутриентов.

Деградация пищевых веществ по типу полостного и пристеночного пищеварения осуществляется гидролитическими ферментами, каждый из которых имеет выраженную в той или иной степени специфичность. Набор ферментов в составе секретов пищеварительных желез имеет видовую и индивидуальную особенности, адаптирован к перевариванию той пищи, которая характерна для данного вида животного, и тем питательным веществам, которые преобладают в рационе.

Процесс пищеварения

Процесс пищеварения осуществляется в желудочно-кишечном тракте, протяженность которого 5-6 м. Пищеварительный тракт представляет собой трубку, в некоторых местах расширенную. Строение желудочно-кишечного тракта на всем протяжении однотипно, он имеет три слоя:

• наружный — серозный, плотная оболочка, которая в основном имеет защитную функцию;
• средний — мышечная ткань участвует в сокращении и расслаблении стенки органа;
• внутренний — оболочка, покрытая слизистым эпителием, позволяет простым пищевым веществам всасываться через ее толщу; слизистая оболочка часто имеет железистые клетки, которые вырабатывают пищеварительные соки или ферменты.

Ферменты — вещества белковой природы. В желудочно-кишечном тракте имеют свою специфичность: белки расщепляются только под воздействием протеаз, жиры — липаз, углеводы — карбогидраз. Каждый фермент активен только при определенной рН среды.

Функции желудочно-кишечного тракта:

• Двигательная, или моторная — за счет средней (мышечной) оболочки пищеварительного тракта, сокращение-расслабление мышц осуществляет захват пищи, жевание, глотание, перемешивание и продвижение пищи вдоль пищеварительного канала.
• Секреторная — за счет пищеварительных соков, которые вырабатываются железистыми клетками, расположенными в слизистой (внутренней) оболочке канала. Эти секреты содержат ферменты (ускорители реакций), которые осуществляют химическую обработку пищи (гидролиз пищевых веществ).
• Экскреторная (выделительная) функция осуществляет выделение пищеварительными железами в желудочно-кишечный тракт продуктов обмена.
• Всасывательная функция — процесс усвоения пищевых веществ через стенку желудочно-кишечного тракта в кровь и лимфу.

Желудочно-кишечный тракт начинается в ротовой полости, далее пища поступает в глотку и пищевод, которые осуществляют только транспортную функцию, пищевой комок опускается в желудок, далее в тонкий кишечник, состоящий из 12-перстной кишки, тощей и подвздошной кишки, где в основном происходит окончательный гидролиз (расщепление) пищевых веществ и они через стенку кишечника всасываются в кровь или лимфу. Тонкий кишечник переходит в толстый, где практически отсутствует процесс пищеварения, но функции толстого кишечника также очень важны для организма.

Пищеварение в ротовой полости

От процесса переваривания пищи в ротовой полости зависит дальнейшее пищеварение в других отделах желудочно-кишечного тракта.

В полости рта происходит начальная механическая и химическая обработка пищи. Она включает в себя измельчение пищи, смачивание ее слюной, анализ вкусовых свойств, начальное расщепление углеводов пищи и формирование пищевого комка. Пребывание пищевого комка в ротовой полости составляет 15-18 с. Пища, находящаяся в полости рта, возбуждает вкусовые, тактильные, температурные рецепторы слизистой оболочки ротовой полости. Это рефлекторно обусловливает активацию секреции не только слюнных желез, но и желез, расположенных в желудке, кишечнике, а также выделение сока поджелудочной железы и желчи.

Механическая обработка пищи в полости рта осуществляется с помощью жевания. В акте жевания принимают участие верхняя и нижняя челюсти с зубами, жевательные мышцы, слизистая полости рта, мягкое небо. В процессе жевания нижняя челюсть перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях, нижние зубы контактируют с верхними. При этом передние зубы откусывают пищу, а коренные — раздавливают и размалывают ее. Сокращение мышц языка и щек обеспечивает подачу пищи между зубными рядами. Сокращение мышц губ препятствует выпадению пищи из ротовой полости. Акт жевания осуществляется рефлекторно. Пища раздражает рецепторы ротовой полости, нервные импульсы от которых по афферентным нервным волокнам тройничного нерва поступают в центр жевания, располагающийся в продолговатом мозге, и возбуждает его. Далее по эфферентным нервным волокнам тройничного нерва нервные импульсы поступают к жевательным мышцам.

В процессе жевания происходит оценка вкусовых качеств пищи и определение ее съедобности. Чем полнее и интенсивнее осуществляется процесс жевания, тем активнее протекают секреторные процессы как в ротовой полости, так и в нижележащих отделах пищеварительного тракта.

Секрет слюнных желез (слюна) образуется тремя парами крупных слюнных желез (подчелюстными, подъязычными и околоушными) и мелкими железками, расположенными в слизистой оболочке щек и языка. В сутки образуется 0,5-2 л слюны.

Функции слюны следующие:

• Смачивание пищи , растворение твердых веществ, пропитывание слизью и формирование пищевого комка. Слюна облегчает процесс глотания и способствует формированию вкусовых ощущений.
• Ферментное расщепление углеводов благодаря наличию а-амилазы и мальтазы. Фермент а-амилаза расщепляет полисахариды (крахмал, гликоген) до олигосахаридов и дисахаридов (мальтозы). Действие амилазы внутри пищевого комка продолжается и при попадании его в желудок до тех пор, пока в нем сохраняется слабощелочная или нейтральная среда.
• Защитная функция связана с наличием в слюне антибактериальных компонентов (лизоцима, иммуноглобулинов различных классов, лактоферрина). Лизоцим, или мурамидаза, представляет собой фермент, разрушающий клеточную стенку бактерий. Лактоферрин связывает ионы железа, необходимые для жизнедеятельности бактерий, и таким образом приостанавливает их рост. Муцин тоже выполняет защитную функцию, так как предохраняет слизистую оболочку полости рта от повреждающего действия пищевых продуктов (горячих или кислых напитков, острых приправ).
• Участие в минерализации эмали зубов - кальций поступает в зубную эмаль из слюны. В ней имеются белки, связывающие и транспортирующие ионы Са 2+ . Слюна предохраняет зубы от развития кариеса.

Свойства слюны зависят от режима питания и вида пищи. При приеме твердой и сухой пищи выделяется более вязкая слюна. При попадании в ротовую полость несъедобных, горьких либо кислых веществ выделяется большое количество жидкой слюны. Ферментный состав слюны также может изменяться в зависимости от количества углеводов, содержащихся в пище.

Регуляция слюноотделения. Глотание. Регуляция слюноотделения осуществляется вегетативными нервами, иннервирующими слюнные железы: парасимпатическим и симпатическим. При возбуждении парасимпатического нерва слюнной железы образуется большое количество жидкой слюны с низким содержанием органических веществ (ферментов и слизи). При возбуждении симпатического нерва образуется небольшое количество вязкой слюны, содержащей много муцина и ферментов. Активация слюноотделения при приеме пищи вначале происходит по механизму условного рефлекса при виде пищи, подготовке к ее приему, вдыхании пищевых ароматов. При этом от зрительных, обонятельных, слуховых рецепторов нервные импульсы по афферентным нервным путям поступают в слюноотделительные ядра продолговатого мозга (центр слюноотделения ), которые посылают эфферентные нервные импульсы по парасимпатическим нервным волокнам к слюнным железам. Поступление пищи в ротовую полость возбуждает рецепторы слизистой оболочки и это обеспечивает активацию процесса слюноотделения по механизму безусловного рефлекса. Торможение активности центра слюноотделения и уменьшение секреции слюнных желез происходит во время сна, при утомлении, эмоциональном возбуждении, а также при лихорадке, обезвоживании организма.

Завершается пищеварение в ротовой полости актом глотания и поступлением пищи в желудок.

Глотание представляет собой рефлекторный процесс и состоит из трех фаз:

• 1-я фаза — ротовая - является произвольной и заключается в поступлении сформированного в процессе жевания пищевого комка на корень языка. Далее происходит сокращение мышц языка и проталкивание пищевого комка в глотку;
• 2-я фаза — глоточная - является непроизвольной, осуществляется быстро (в течение приблизительно 1 с) и находится под контролем центра глотания продолговатого мозга. В начале этой фазы сокращение мышц глотки и мягкого неба поднимает небную занавеску и закрывает вход в носовую полость. Гортань смещается вверх и вперед, что сопровождается опусканием надгортанника и закрытием входа в гортань. Одновременно происходит сокращение мышц глотки и расслабление верхнего пищеводного сфинктера. В результате пища попадает в пищевод;
• 3-я фаза — пищеводная - медленная и непроизвольная, происходит за счет перистальтических сокращений мышц пищевода (сокращение циркулярных мышц стенки пищевода выше пищевого комка и продольных мышц, располагающихся ниже пищевого комка) и находится под контролем блуждающего нерва. Скорость перемещения пищи по пищеводу составляет 2 — 5 см/с. После расслабления нижнего пищеводного сфинктера пища поступает в желудок.

Пищеварение в желудке

Желудок представляет собой мышечный орган, где осуществляется депонирование пищи, перемешивание ее с желудочным соком и продвижение ее к выходному отверстию желудка. Слизистая оболочка желудка имеет четыре вида желез, которые выделяют желудочный сок, соляную кислоту, ферменты и слизь.

Рис. 3. Пищеварительный тракт

Соляная кислота сообщает желудочному соку кислотность, которая активизирует фермент пепсиноген, превращая его в пепсин, участвуя в гидролизе белка. Оптимальная кислотность желудочного сока — 1,5-2,5. В желудке белок расщепляется до промежуточных продуктов (альбумозы и пептоны). Жиры расщепляются липазой, только находясь в эмульгированном состоянии (молоко, майонез). Углеводы практически там не перевариваются, так как ферменты углеводов нейтрализуются кислым содержимым желудка.

В течение суток выделяется от 1,5 до 2,5 л желудочного сока. Пища в желудке переваривается от 4 до 8 часов в зависимости от состава пищи.

Механизм секреции желудочного сока — сложный процесс, он делится на три фазы:

• мозговая фаза, действующая через головной мозг, участвует как безусловный, так и условный рефлекс (вид, запах, вкус, поступление пищи в ротовую полость);
• желудочная фаза — при поступлении пищи в желудок;
• кишечная фаза, когда некоторые виды пищи (мясной бульон, капустный сок и т.д.), поступая в тонкий кишечник, вызывают выделение желудочного сока.

Пищеварение в 12-перстной кишке

Из желудка небольшие порции пищевой кашицы поступают в начальный отдел тонкого кишечника — 12-перстную кишку, где пищевая кашица подвергается активному воздействию поджелудочного сока и желчных кислот.

В 12-перстную кишку из поджелудочной железы поступает поджелудочный сок, имеющий щелочную реакцию (рН 7,8-8,4). Сок содержит ферменты трипсин и химотрипсин, которые расщепляют белки — до полипептидов; амилаза и мальтаза расщепляют крахмал и мальтозу до глюкозы. Липаза воздействует только на эмульгированные жиры. Процесс эмульгирования происходит в 12-перстной кишке в присутствии желчных кислот.

Желчные кислоты являются компонентом желчи. Желчь вырабатывается клетками самого крупного органа — печени, масса которой от 1,5 до 2,0 кг. Печеночные клетки постоянно вырабатывают желчь, которая накапливается в желчном пузыре. Как только пищевая кашица достигает 12-перстной кишки, желчь из желчного пузыря по протокам попадает в кишечник. Желчные кислоты эмульгируют жиры, активизируют ферменты жиров, усиливают моторную и секреторную функции тонкой кишки.

Пищеварение в тонком кишечнике (тощая, подвздошная кишка)

Тонкий кишечник является самым длинным отделом пищеварительного тракта, длина его составляет 4,5-5 м, диаметр от 3 до 5 см.

Кишечный сок является секретом тонкого кишечника, реакция — щелочная. В кишечном соке содержится большое количество ферментов, принимающих участие в пищеварении: пеитидаза, нуклеаза, энтерокиназа, липаза, лактаза, сахараза и т.д. Тонкий кишечник благодаря различному строению мышечного слоя обладает активной двигательной функцией (перистальтикой). Это позволяет пищевой кашице продвигаться подлинному просвету кишечника. Этому способствует и химический состав пищи — наличие клетчатки и пищевых волокон.

Согласно теории кишечного пищеварения процесс усвоения пищевых веществ делится на полостное и пристеночное (мембранное) пищеварение.

Полостное пищеварение присутствует во всех полостях желудочно-кишечного тракта за счет пищеварительных секретов — желудочного сока, поджелудочного и кишечного сока.

Пристеночное пищеварение присутствует только на определенном отрезке тонкого кишечника, где слизистая оболочка имеет выпячивание или ворсинки и микроворсинки, увеличивающие внутреннюю поверхность кишки в 300-500 раз.

Ферменты, участвующие в гидролизе пищевых веществ, расположены на поверхности микроворсинок, что значительно увеличивает эффективность процесса всасывания пищевых веществ на этом участке.

Тонкий кишечник является органом, где большая часть пищевых веществ, растворимых в воде, проходя через стенку кишечника, всасывается в кровь, жиры первоначально поступают в лимфу, а далее в кровь. Все пищевые вещества по воротной вене попадают в печень, где, очистившись от ядовитых веществ пищеварения, используются для питания органов и тканей.

Пищеварение в толстом кишечнике

Передвижение кишечного содержимого в толстой кишке составляет до 30-40 часов. Пищеварение в толстой кишке практически отсутствует. Здесь всасывается глюкоза, витамины, минеральные вещества, которые остались неусвоенными за счет большого количества микроорганизмов, находящихся в кишечнике.

В начальном отрезке толстого кишечника происходит почти полное усвоение поступившей туда жидкости (1,5-2 л).

Большое значение для здоровья человека имеет микрофлора толстого кишечника. Более 90 % составляют бифидобактерии, около 10% — молочнокислые и кишечные палочки, энтерококки и т.д. Состав микрофлоры и ее функции зависят от характера питания, времени движения по кишечнику и приема различных медикаментов.

Основные функции нормальной микрофлоры кишечника:

• защитная функция — создание иммунитета;
• участие в процессе пищеварения — окончательное пищеварение пищи; синтез витаминов и ферментов;
• поддержание постоянства биохимической среды желудочно-кишечного тракта.

Одной из важных функций толстого кишечника является образование и выведение из организма каловых масс.