Пищеварение

Для нормальной жизнедеятельности организму необходим пластический и энергетический материал. Он поступает в организм с пищей. Минеральные соли, вода и витамины усваиваются человеком в том виде, в котором они находятся в пище, а большинство органических веществ (белков, жиров и углеводов) сначала преобразуются в системе пищеварения. Пищеварение - совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечивающих обработку и превращение пищевых продуктов в простые химические соединения, которые всасываются в кровь и усваиваются клетками организма. Эти процессы последовательно осуществляются во всех отделах пищеварительного тракта с участием печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. В зависимости от происхождения используемых ферментов различают собственное, симбионтное и аутолитическое пищеварение. Собственное пищеварение осуществляется ферментами, синтезированными железами человека. Симбионтное - ферментами, синтезированными микроорганизмами. Аутолитическое - ферментами, содержащимися в пище.

Секреторная функция желудочно-кишечного тракта связана с выработкой пищеварительных соков. Двигательная (моторная) функция заключается в жевании, глотании, перемешивании и передвижении пищи по пищеварительному тракту и удалении из организма непереваренных остатков.

Инкреторная (эндокринная) функция заключается в выработке гастроинтестинальных гормонов эндокринными клетками оболочки желудка, двенадцатиперстной кишки и поджелудочной железы. Данные гормоны регулируют секрецию, моторику, всасывание, трофику и высвобождения других гормонов определенными отделами пищеварительной системы, а также оказывают общие эффекты: изменяют обмен веществ, деятельность сердечнососудистой и эндокринной систем, пищевое поведение.

Экскреторная функция обеспечивает выделение из организма через желудочно-кишечный тракт продуктов обмена.

Центральные (рефлекторные) влияния на пищеварительный аппарат наиболее выражены в верхней его части, а гуморальная регуляция - в желудке, тонком кишке и поджелудочной железе, в желчеобразовании и желчевыведении. Нервная регуляция преимущественно осуществляется вегетативной нервной системы. Основными стимуляторами пищеварения являются холинергические нейроны, а тормозными - адренергические. В тонком кишечнике также выражена местная регуляция в ответ на механические и химические раздражения.

Пищеварение начинается в ротовой полости, где происходит оценка свойств пищи, а также предварительная ее механическая и химическая обработка. Здесь измельченная пища смачивается слюной и формируется пищевой комок. В полость рта впадают протоки слюнных желез. Одни из них вырабатывают серозный секрет (содержит много воды, белка и солей), другие - слизистый (богатый муцином), а часть желез являются смешанными. Основной фермент слюны амилаза частично расщепляет крахмал и гликоген. Белок муцин склеивает отдельные частицы пищи и формирует пищевой комок.

При поступлении пищи в ротовой полости раздражаются рецепторы, которые передают соответствующую информацию в центр слюноотделения (продолговатый мозг) и начинается выделение слюны. Через парасимпатические нервные волокна стимулируется выделение жидкой слюны с большими количествами неорганических веществ. Раздражение симпатических волокон вызывает отделение небольшого количества вязкой слюны, богатой органическими веществами. Вид и запах пищи, звуки, связанные с приготовлением пищи, а также другие раздражители, если они раньше совпадали с приемом пищи, вызывают условно-рефлекторное слюноотделение. При приеме воды слюна почти не отделяется. При попадании в ротовую полость отвергаемых веществ выделяется жидкая и обильная слюна.

Пищевой комок из ротовой полости проглатывается в желудок, где подвергается дальнейшей обработке.

Секреторная функция желудка обеспечивается находящимися в его стенках железами. Они вырабатывают пепсиногены, соляную кислоту и слизь (защищает стенку желудка от самопереваривания). Главный неорганический компонент желудочного сока - соляная кислота: способствует набуханию белков (это облегчает их расщепление ферментами), активирует пепсиногены, обеспечивает антибактериальное действие, способствует эвакуации содержимого желудка в 12-перстную кишку и усиливает секрецию сока поджелудочной железы. Основными органическими веществами желудочного сока являются протеолитические ферменты, главные среди них - пепсиногены. Под влиянием соляной кислоты они активируются (превращаются в пепсины) и частично расщепляют белки. В желудке продолжается гидролиз углеводов ферментами слюны, так как пищевой комок пропитывается желудочным соком постепенно.

Регуляцию желудочного сокоотделения делят на сложнорефлекторную (мозговую), желудочную и кишечную фазы. Мозговая фаза включает условно-рефлекторный и безусловно-рефлекторный механизмы. При раздражении обонятельных, зрительных и слуховых рецепторов происходит условнорефлекторное отделение (запального или аппетитного) желудочного сока, а безусловно-рефлекторное сокоотделение начинается с момента попадания пищи в ротовую полость. Сок, выделяющийся в мозговую фазу, заранее готовит желудок к приему пищи. Желудочная фаза секреции наступает с момента попадания пищи в желудок, а кишечная фаза секреции начинается при переходе химуса из желудка в кишечник.

В тонкой кишке происходят основные процессы переваривания пищи. Ее начальным отделом является двенадцатиперстная кишка. Здесь в процессе пищеварения участвуют сок поджелудочной железы, кишечный сок и желчь.

Из неорганических веществ, в соке поджелудочной железы много бикарбонатов, благодаря которым pH сока ≈ 7,8-8,5. Панкреатический сок представлен также ферментами, переваривающими белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Амилаза, липаза и нуклеаза секретируются в активном состоянии; протеазы (трипсиноген, химотрипсиноген, прокарбоксипептидазы и др.) - в неактивном. Амилаза поджелудочной железы расщепляет полисахариды, нуклеазы - нуклеиновые кислоты. Панкреатическая липаза активируется солями желчных кислот и расщепляет липиды. Трипсиноген под влиянием энтерокиназы кишечного сока превращается в трипсин, который активирует другие ферменты.

Характер принятой пищи влияет на отделение сока поджелудочной железой. Так, пищевые продукты, усиливающие секрецию соляной кислоты в желудке (экстрактивные вещества мяса, овощей, продукты переваривания белков), стимулируют выделению поджелудочного сока, богатого бикарбонатами. Белки и жиры способствует выделению сока богатого ферментами.

Кишечный сок представляет собой секрет расположенных в оболочке тонкой кишки желез. Он имеет слабощелочную рН и обеспечивает интенсивное переваривание химуса.

Различают полостное и пристеночное пищеварение. Полостное пищеварение происходит в полости тонкой кишки. Пристеночное пищеварение происходит на поверхности микроворсинок, а образующиеся при этом продукты гидролиза всасываются в кровь и лимфу.

Из тонкой кишки химус переходит в толстую кишку. В толстой кишке происходят концентрирование химуса (путем всасывания воды), формирование каловых масс и удаление их из кишечника. Здесь также всасываются электролиты, водорастворимые витамины, жирные кислоты, углеводы. Железы слизистой оболочки толстой кишки выделяют небольшое количество слизи, а пищеварение в толстой кишке обеспечивается микрофлорой. Она осуществляет конечное разложение непереваренных веществ, расщепляет клетчатку, участвует в метаболизме липидов, желчных и жирных кислот, сбраживает углеводы до молочной и уксусной кислот, синтезирует витамины К и группы В, подавляет размножение патогенных микробов. Образующиеся при брожении кислые продукты препятствуют гниению, поэтому сбалансированное питание уравновешивает эти процессы.

Каловые массы удаляются при рефлекторном акте дефекации. Переполнение ампулы прямой кишки и повышение в ней давления раздражают механорецепторы, стимулирующие непроизвольный центр дефекации (в поясничном и крестцовом сегментах спинного мозга). Оттуда сигналы расслабляют внутренний сфинктер и усиливают сокращения прямой кишки. Произвольный акт дефекации осуществляется при участии коры больших полушарий, которая вызывает расслабление наружного (произвольного) сфинктера. Одновременно сокращается диафрагма и брюшные мышцы, что повышает внутрибрюшное давление и способствует дефекации.

Потребность в питательных веществах выражается в состоянии голода и побуждает к поиску и поеданию пищи. Нейроны, которые определяют пищевое поведение, образуют пищевой центр в коре больших полушарий, в лимбической системе, ретикулярной формации и гипоталамусе (здесь локализуется центр голода и центр насыщения). При возбуждении центра голода развиваются усиление поиска и потребления пищи, а стимуляция центра насыщения приводит к отказу от пищи.

Существует несколько теорий, объясняющих возникновение чувства голода. Глюкостатическая теория - ощущение голода связано со снижением уровня глюкозы в крови. Аминоацидостатическая - чувство голода создается понижением содержания в крови аминокислот. Липостатическая - пищевой центр возбуждается недостатком жирных кислот и триглицеридов в крови. Метаболическая - раздражителем пищевого центра являются продукты метаболизма цикла Кребса. Локальная теория - чувство голода возникает в результате импульсации от механорецепторов желудка при его «голодных» сокращениях.

Сенсорное насыщение возникает при раздражении рецепторов рта и желудка пищей. Истинное насыщение наступает только после поступления в кровь питательных веществ.

Всасывание - это процесс транспорта веществ из желудочно-кишечного тракта в кровь и лимфу. Белки всасываются в виде аминокислот, углеводы - в виде моносахаридов, жиры - в виде глицерина и жирных кислот. В полости рта всасывание незначительное, но некоторые вещества, например, лекарственные препараты (эфирные масла, нитроглицерин и др.) всасываются из ротовой полости быстро. В желудке всасываются некоторые аминокислоты, немного глюкозы, воды с растворенными минеральными солями и алкоголь. Основное всасывание происходит в тонком кишечнике. Всасывание в толстой кишке незначительно, там всасывается вода (необходимо для формирования кала), глюкоза, аминокислоты, минеральные соли, жирные кислоты и жирорастворимые витамины.

Жиры после их гидролиза под действием липазы на глицерин и жирные кислоты всасываются наиболее активно в двенадцатиперстной и тощей кишках. Жирные кислоты на поверхности энтероцита соединяются с желчными кислотами, и образуется мицелла, которая проходит через мембрану энтероцита, а затем разрушается. Освобождающиеся при этом желчные кислоты всасываются в кровь и поступают в печень (где могут снова использоваться для образования желчи). Жирные кислоты в энтероците включаются в состав триглицеридов и фосфолипидов, а затем в составе хиломикронов выходят в лимфатические сосуды и окрашивают лимфу в белый цвет (млечный сок).

Печень (свое название получила от слова «печь») обычно имеет самую высокую температуру в организме человека. Пищеварительная функция печени заключается в секреции желчи. Она образуется непрерывно и вне пищеварения накапливается в желчном пузыре. Желчевыделение в двенадцатиперстную кишку начинается через 3-12 мин после начала приема пищи. Желчь содержит соли желчных кислот, желчные пигменты, холестерин, жирные кислоты, лецитин, муцин, мочевину, мочевую кислоту, незначительное количество ферментов и неорганические вещества. Не более 30% необходимого человеку холестерина (участвует в образовании желчных кислот, мицелл и хиломикронов) всасывается из кишечника в кровь. Около 80% его образуется в печени, 10% - в тонком кишечнике, остальное количество - в коже. Желчные кислоты способствуют эмульгированию и всасыванию в кровь жирных кислот и жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К). Желчные пигменты (билирубин и биливердин) образуются из гемоглобина разрушающихся эритроцитов и придают желчи специфическую окраску. Они выделяются с желчью в двенадцатиперстную кишку, где превращаются в стеркобилин (придает калу соответствующую окраску), а после всасывания из кишечника в кровь, а затем в мочу – уробилин (придает моче желтый цвет).

Желчь: эмульгирует жиры, способствует образованию мицелл и хиломикронов, активирует липазу, стимулирует моторику тонкого кишечника, инактивирует пепсин в двенадцатиперстной кишке, оказывает бактерицидное и бактериостатическое действие, стимулирует желчеобразование и желчевыделение.

Парасимпатические нервы способствуют выделению желчи в двенадцатиперстную кишку, а симпатические тормозят опорожнение желчного пузыря. Рефлекторные изменения желчеобразования и желчевыделения наблюдаются при раздражении пищеварительного тракта, а также при условно-рефлекторных воздействиях. К гуморальным желчегонным факторам относятся сама желчь, гастрин, ХЦК-ПЗ и секретин. Такие пищевые продукты как желтки, молоко, жирная пища, хлеб, мясо, стимулируют желчевыделение. Вид, запах пищи, разговоры о ней, тоже вызывают подобные эффекты.

Печень также поддерживает нормальный уровень сахара в крови за счет процессов гликогенеза (превращения избытка глюкозы в гликоген), гликогенолиза (превращения депонированного гликогена в свободную глюкозу) и гликонеогенеза (образования глюкозы из аминокислот, молочной кислоты и некоторых других веществ). В печени происходит метаболизм протеинов, дезаминирование аминокислот, обезвреживание аммиака и превращение его в мочевину, которая затем выводится почками. Печень продуцирует большинство белков плазмы крови. Печень синтезирует жирные кислоты, триглицериды, фосфолипиды, холестерин, кетоновые тела, участвует в их метаболизме.

Печень - депо витаминов. Она непосредственно участвует в обмене и всасывании жирорастворимых витаминов A, D, Е. К. Каротин превращается в витамин А, который депонируется в печени. Витамин D и витамин В₁₂, витамин В₆, рибофлавин, аскорбиновую, фолиевую и пантотеновую кислоты также хранятся в печени. Кроме витаминов печень депонирует микроэлементы (железо, медь, марганец, кобальт, цинк, молибден и др.).

Дезинтоксикационная функция печени состоит в инактивации и выведении лекарственных препаратов, гормонов, вредных веществ (аммиака, индола, скатола, фенола, алкоголя). Биотрансформация лекарственных препаратов в печени.

Дата добавления: 2014-01-06