Физиология пищеварения
Физиология пищеварения
ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ.
Для нормальной жизнедеятельности организму необходим пластический и
энергетический материал. Эти вещества поступают в организм с пищей. Но
только минеральные соли, вода и витамины усваиваются человеком в том виде,
в котором они находятся в пище. Белки, жиры и углеводы попадают в организм
в виде сложных комплексов, и для того чтобы всосаться и подвергнуться
усвоению, требуется сложная физическая и химическая переработка пищи. При
этом компоненты пищи должны утратить свою видовую специфичность, иначе они
будут приняты системой иммунитета как чужеродные вещества. Для этих целей и
служит система пищеварения.
Пищеварение - совокупность физических, химических и физиологических
процессов, обеспечивающих обработку и превращение пищевых продуктов в
простые химические соединения, способные усваиваться клетками организма.
Эти процессы идут в определенной последовательности во всех отделах
пищеварительного тракта (полости рта, глотке, пищеводе, желудке, тонкой и
толстой кишке с участием печени и желчного пузыря, поджелудочной железы),
что обеспечивается регуляторными механизмами различного уровня.
Последовательная цепь процессов, приводящая к расщеплению пищевых веществ
до мономеров, способных всасываться, носит название пищеварительного
конвейера.
В зависимости от происхождения гидролитических ферментов пищеварение
делят на 3 типа: собственное, симбионтное и аутолитическое.
Собственное пищеварение осуществляется ферментами, синтезированными
железами человека или животного.
Симбионтное пищеварение происходит под влиянием ферментов,
синтезированных симбионтами макроорганизма (микроорганизмами)
пищеварительного тракта. Так происходит переваривание клетчатки пищи в
толстой кишке.
Аутолитическое пищеварение осуществляется под влиянием ферментов,
содержащихся в составе принимаемой пищи. Материнское молоко содержит
ферменты, необходимые для его створаживания.
В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ
различают внутриклеточное и внеклеточное пищеварение. Внутриклеточное
пищеварение представляет собой процесс гидролиза веществ внутри клетки
клеточными (лизосомальными) ферментами. Вещества поступают в клетку путем
фагоцитоза и пиноцитоза. Внутриклеточное пищеварение характерно для
простейших животных. У человека внутриклеточное пищеварение встречается в
лейкоцитах и клетках лимфоретикуло-гистиоцитарной системы. У высших
животных и человека пищеварение осуществляется внеклеточно.
Внеклеточное пищеварение делят на дистантное (полостное) и контактное
(пристеночное, или мембранное). Дистантное (полостное) пищеварение
осуществляется с помощью ферментов пищеварительных секретов в полостях
желудочно-кишечного тракта на расстоянии от места образования этих
ферментов. Контактное (пристеночное, или мембранное) пищеварение (А.М.
Уголев) происходит в тонкой кишке в зоне гликокаликса, на поверхности
микроворсинок с участием ферментов, фиксированных на клеточной мембране и
заканчивается всасыванием - транспортом питательных веществ через энтероцит
в кровь или лимфу.
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ПОЛОСТИ РТА.
Пищеварение начинается в ротовой полости, где происходит механическая
и химическая обработка пищи. Механическая обработка заключается в
измельчении пищи, смачивании ее слюной и формировании пищевого комка.
Химическая обработка происходит за счет ферментов, содержащихся в слюне. В
полость рта впадают протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных,
подчелюстных, подъязычных и множества мелких желез, находящихся на
поверхности языка и в слизистой оболочке нёба и щек. Околоушные железы и
железы, расположенные на боковых поверхностях языка, - серозные (белковые).
Их секрет содержит много воды, белка и солей. Железы, расположенные на
корне языка, твердом и мягком нёбе, относятся к слизистым слюнным железам,
секрет которых содержит много муцина. Подчелюстные и подъязычные железы
являются смешанными.
Состав и свойства слюны.
Слюна, находящаяся в ротовой полости, является смешанной. Ее рН равна
6,8-7,4. У взрослого человека за сутки образуется 0,5-2 л слюны. Она
состоит из 99% воды и 1% сухого остатка. Сухой остаток представлен
органическими и неорганическими веществами. Среди неорганических веществ -
анионы хлоридов, бикарбонатов, сульфатов, фосфатов; катионы натрия, калия,
кальция магния, а также микроэлементы: железо, медь, никель и др.
Органические вещества слюны представлены в основном белками. Белковое
слизистое вещество муцин склеивает отдельные частицы пищи и формирует
пищевой комок. Основными ферментами слюны являются амилаза и мальтаза,
которые действуют только в слабощелочной среде. Амилаза расщепляет
полисахариды (крахмал, гликоген) до мальтозы (дисахарида). Мальтаза
действует на мальтозу и расщепляет ее до глюкозы.
В слюне в небольших количествах обнаружены также и другие ферменты:
гидролазы, оксиредуктазы, трансферазы, протеазы, пептидазы, кислая и
щелочная фосфатазы. В слюне содержится белковое вещество лизоцим
(мурамидаза), обладающее бактерицидным действием.
Пища находится в полости рта всего около 15 секунд, поэтому здесь не
происходит полного расщепления крахмала. Но пищеварение в ротовой полости
имеет очень большое значение, так как является пусковым механизмом для
функционирования желудочно-кишечного тракта и дальнейшего расщепления пищи.
Функции слюны
Слюна выполняет указанные ниже функции. Пищеварительная функция - о
ней было сказано выше.
Экскреторная функция. В составе слюны могут выделяться некоторые
продукты обмена, такие как мочевина, мочевая кислота, лекарственные
вещества (хинин, стрихнин), а также вещества, поступившие в организм (соли
ртути, свинца, алкоголь).
Защитная функция. Слюна обладает бактерицидным действием благодаря
содержанию лизоцима. Муцин способен нейтрализовать кислоты и щелочи. В
слюне находится большое количество иммуноглобулинов, что защищает организм
от патогенной микрофлоры. В слюне обнаружены вещества, относящиеся к
системе свертывания крови: факторы свертывания крови, обеспечивающие
местный гемостаз; вещества, препятствующие свертыванию крови и обладающие
фибринолитической активностью; вещество, стабилизирующее фибрин. Слюна
защищает слизистую оболочку полости рта от пересыхания.
Трофическая функция. Слюна является источником кальция, фосфора, цинка
для формирования эмали зуба.
Регуляция слюноотделения
При поступлении пищи в ротовую полость происходит раздражение механо-,
термо- и хеморецепторов слизистой оболочки. Возбуждение от этих рецепторов
по чувствительным волокнам язычного (ветвь тройничного нерва) и
языкоглоточного нервов, барабанной струны (ветвь лицевого нерва) и
верхнегортанного нерва (ветвь блуждающего нерва) поступает в центр
слюноотделения в продолговатом мозге. От слюноотделительного центра по
эфферентным волокнам возбуждение доходит до слюнных желез и железы начинают
выделять слюну. Эфферентный путь представлен парасимпатическими и
симпатическими волокнами. Парасимпатическая иннервация слюнных желез
осуществляется волокнами языкоглоточного нерва и барабанной струны,
симпатическая иннервация - волокнами, отходящими от верхнего шейного
симпатического узла. Тела преганглионарных нейронов находятся в боковых
рогах спинного мозга на уровне II-IV грудных сегментов. Ацетилхолин,
выделяющийся при раздражении парасимпатических волокон, иннервирующих
слюнные железы, приводит к отделению большого количества жидкой слюны,
которая содержит много солей и мало органических веществ. Норадреналин,
выделяющийся при раздражении симпатических волокон, вызывает отделение
небольшого количества густой, вязкой слюны, которая содержит мало солей и
много органических веществ. Такое же действие оказывает адреналин.
Субстанция Р стимулирует секрецию слюны. СО2 усиливает слюнообразование.
Болевые раздражения, отрицательные эмоции, умственное напряжение тормозят
секрецию слюны.
Слюноотделение осуществляется не только с помощью безусловных, но и
условных рефлексов. Вид и запах пищи, звуки, связанные с приготовлением
пищи, а также другие раздражители, если они раньше совпадали с приемом
пищи, разговор и воспоминание о пище вызывают условно-рефлекторное
слюноотделение.
Качество и количество отделяемой слюны зависят от особенностей
пищевого рациона. Например, при приеме воды слюна почти не отделяется. В
слюне, выделяющейся на пищевые вещества, содержится значительное количество
ферментов, она богата муцином. При попадании в ротовую полость несъедобных,
отвергаемых веществ выделяется жидкая и обильная слюна, бедная
органическими соединениями.
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ЖЕЛУДКЕ.
Пища из ротовой полости поступает в желудок, где она подвергается
дальнейшей химической и механической обработке. Кроме того, желудок
является пищевым депо. Механическая обработка пищи обеспечивается моторной
деятельностью желудка, химическая осуществляется за счет ферментов
