Обзор органов пищеварения. Изменение пищи в различных отделах пищеварительного тракта
Пищеварительная система
Человек получает вместе с пищей энергию и все необходимые вещества для обновления и роста тканей. Пища должна содержать белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли и воду.
Содержащиеся в пище белки, жиры и углеводы являются для организма чужеродными полимерными веществами и не могут усваиваться в таком виде. Для усвоения они должны из крупномолекулярных и нерастворимых в воде соединений превратиться в низкомолекулярные, растворимые в воде и лишенные своей специфики соединения. Этот процесс происходит в пищеварительном тракте – пищеварение.
Различают три вида пищеварения:
- Аутолитическое.-осущ. Фермаентами сод.в самом пищеварит. Субстрате-наблюдается у животных кот заглатывают пищу целиком
- Симбионтное пищеварение осущ микроорганизмами, гидролиз питательных веществ за счет ферментов, синтезированных симбионтами макроорганизма — бактериями и простейшими пищеварительного тракта.
- Собств. Пищеварение-то кот осуществляется в пищеварит тракте собственными ферментами организма
У человека « осущ в толстом кишечнике и расщипляет все, что не переварилось
Различают три вида пищеварения:
1. Полостное(осущ внутри полости пищ тракта ферментами которые впр пищ большая часть выдел ферментов фиксируется на поверхности слиз оболочки желудка
2. Пристеночное пищеварение — происходит в слое слизи между микроворсинками тонкого кишечника и непосредственно на их поверхности (вгликокаликсе
)3. Внутриклеточное-процесс, тесно связанный с эндоцитозом и характерный только для тех групп эукариот, у которых отсутствует клеточная стенка (часть протистов и большинство животных). При этом способе пищеварительные ферменты поступают в лизосомы, а процесс пищеварения происходит во вторичных эндосомах, через мембрану которых и происходит всасывание пищи внутрь цитоплазмы клетки.
Общие понятия о пищеварительных ферментах.
Ферменты – биологические катализаторы. Пищеварительные ферменты катализируют реакции расщепления сложных органических соединений до более простых. В зависимости от субстратов, на которые они действуют пищеварительные ферменты делят на:
1) протеолитические (протеазы) – расщепляют белки до аминокислот;
2) липолитические (липазы) – расщепляют жиры до глицерина и жирных кислот;
3) амилолитические (амилазы) – расщепляют полисахариды до моносахаров.
Ферменты обладают строгой специфичностью, то есть каждый фермент ускоряет расщепление только одного определенного вещества. Для действия ферментов необходимы определенные условия окружающей среды: pH, температура. Пищеварительные ферменты желудочного сока действуют только в кислой среде, а ферменты сока поджелудочной железы - только в щелочной.
Обзор органов пищеварения. Изменение пищи в различных отделах пищеварительного тракта.
Началом пищеварительной системы является полость рта, которая делится на 2 отдела: преддверие рта и собственно полость рта, отграниченные друг от друга верхней и нижней зубными дугами. У взрослого человека 32 постоянных зуба. Каждый зуб состоит из коронки, шейки, одного или нескольких корней. Коронка – наиболее массивная часть зуба, выступающая над десной.
Шейка – небольшое сужение зуба между коронкой и корнем, покрытое десной. Корень заканчивается верхушкой с маленьким отверстием, через который в полость зуба входят сосуды и нервы. Внутри зуба находится полость, состоящая из полости коронки и канала корня зуба. Полость зуба заполнена пульпой, состоящей из рыхлой соединительной ткани, сосудов и нервов. Вещество зубов образовано дентином, эмалью и цементом. Основная масса зуба – дентин, который располагается вокруг полости зуба, эмалью снаружи покрыта коронка зуба, а цементом – корень. При помощи особого вида непрерывного соединения костей вколачивания, зубы неподвижно закреплены в зубных ячейках за счет особой соединительной ткани - периоданта. На верхней и нижней челюсти с каждой стороны расположено 8 зубов: 2 резца,1 клык, 2 малых коренных и 3 больших зуба. В полости рта расположен язык – мышечный орган, который участвует в акте глотания, перемешивании пищи и определении ее вкуса. В полость рта открываются протоки 3-х парных слюнных желез: околоушной, поднижнечелюстной, подъязычной. Кроме того в слизистой оболочке, выстилающей полость рта содержится большое количество малых слюнных желез.
Далее через глотку и пищевод пища попадает в желудок, который представляет собой расширенную часть пищеварительного тракта, которая служит вместилищем для пищи и находится между пищеводом и двенадцатиперстной кишкой. Вместительность желудка взрослого человека в среднем 3 литра.
Желудок состоит из 3 отделов:
1. кардиальный отдел желудка - состоит из дна и кардиальной области. Часто этот отдел еще называют фундальным.дно-куда открывается пищевод
2. тело желудка – большая часть желудка
3. пилорический отдел желудка - состоит из антральной области, привратника и пилорического
Слизистая оболочка желудка содержит 4 типа секреторных клеток:
1) Главные клетки продуцируют фермент пепсиноген;
2) Клетки, продуцирующие хлориды, которые в водной среде образуют соляную кислоту. Эти же клетки секретируют так называемый антианемический фактор, который способствует всасыванию в кишечнике витамина В12 необходимого для нормального кроветворения;
3) Слизистые клетки, продуцирующие слизь, которая выполняет защитную функцию;
4) Эндокринные клетки, которые вырабатывают гормоны влияющие на секреторную активность железистых клеток и моторику пищеварительного тракта.
Далее следует кишечник, состоящий из тонкой и толстой кишки. В тонком кишечнике в свою очередь выделяют 3 отдела:
1) Двенадцатиперстную
2) Тощую
3) Подвздошную кишку
В двенадцатиперстную кишку открываются протоки самых крупных пищеварительных желёз (поджелудочной и печени). Поджелудочная железа – это железа смешанного типа и состоит из эндокринного и экзокринного отделов. Экзокринная часть построена по типу сложной разветвлённой железы, она вырабатывает ферменты, которые участвуют в расщеплении жиров, белков и углеводов в тонкой кишке. Эндокринная часть поджелудочной железы представлена вкраплениями в соединительную ткань органа, небольших скоплений эндокринных клеток, которые называются островками Лангерганса. В островках выделяют 4 типа эндокринных клеток: А, В, D, P.
В – клетки продуцируют гормон инсулин, который способствует усвоению глюкозы клетками тканей.
А – клетки синтезируют гормон глюкаген – это антагонист инсулина, обеспечивающий поступление глюкозы из ткани в кровь.
D- клетки выделяют самостатин, который тормозит синтез гормонов в А и В эндокриноцитах.
Р – клетки вырабатывают гормон, стимулирующий выделение соков желудка и поджелудочной железы.
Печень покрыта тонкой соединительной капсулой, от которой внутрь отходят прослойки, разделяющие её на дольки, имеющие форму шестигранной призмы. Долька построена из печеночных клеток гепатоцитов, в каждую дольку вступает триада, состоящая из вены, артерии и желчного протока. Функции печени многообразны, в печени обезвреживаются многие продукты обмена веществ, инактиваторы. Инактиваторы – биологически активные вещества и лекарственные аппараты. В печени образуется желчь, печень участвует в белковом, углеводном и жировом обменах. В ней синтезируется гликоген и белки плазмы крови.
В полости рта определяются вкусовые качества пищи, степень её пригодности для организма и начинается первичная и механическая обработка. Пища в ротовой полости задерживается не более 20 с. Но даже за это время происходит частичное расщепление полисахаридов. Под влиянием ферментов слюны амилазы и мальтазы, происходит расщепление крахмала и гликогена до моносахаридов. Ферменты слюны вместе с пищей попадают в желудок и в кислой среде желудочного сока прекращают свое действие, однако в той части пищевого комка, которая еще не пропиталась желудочным соком, их действие продолжается. Желудок в системе пищеварительного тракта выполняет функцию депо, где принятая пища находится от 4-х до 8 часов.
Пищеварение в желудке идет под действием желудочного сока, который имеет сильнокислую реакцию Рh= 1,5-2,2. В его состав входят следующие ферменты: пепсин, химозин, липаза.
Пепсин расщепляет белки до полипептидов. Химозин створаживает молоко и, тем самым задерживает его в желудке. Липаза расщепляет эмульгированный жир молока.
Основное пищеварение проходит в 12-ти перстной кишке, сюда изливаются главные пищеварительные соки поджелудочной, кишечной и желчной желез. Сок поджелудочной железы содержит все 3 группы ферментов:
1) протеолитические (протеазы) – эластаза, трипсин, химотрипсин расщепляют белки до аминокислот;
2) липолитические (липазы) – проявляют свою активность только в присутствии желчи и расщепляют жиры до глицерина и жирных кислот;
3) амилолитические (амилазы) амилаза, мальтаза, лактаза – расщепляют полисахариды до моносахаров.
Большое значение в пищеварении имеет желчь, она эмульгирует жиры, нейтрализует соляную кислоту, поступающую из желудка и создает кишечную щелочную среду. В толстой кишке осуществляется симбиотическое пищеварение под влиянием бактериальной флоры. Большое значение имеют ферменты бактерий, расщепляющих целлюлозу, гемицеллюлозу, пектин, на которые не действуют пищеварительные ферменты. Продукты гидролиза частично всасываются из тонкого кишечника и используются организмом.
Кроме того под действием микрофлоры в толстом кишечнике образуется витамин К и витамины группы В, а также целая группа токсичных веществ: метан, сероводород, скатол, индол, кадаверин. В кишечнике происходит не только окончание переваривания, но и их всасывание. Под всасыванием понимают процесс перехода воды и растворенных в ней питательных веществ в кровь и лимфу. Всасывающая способность кишечника очень велика из-за того, что оболочка образует пальцевидные отростки и ворсинки. На одном квадратном мм слизистой тонкой кишки находится до 40 ворсинок. Снаружи ворсинки покрыты эпителием, под которым располагается густая капиллярная сеть, а в центре ворсинки проходит лимфатический капилляр.
Всасывание – сложный физиологический процесс, его невозможно объяснить диффузией, т.к. некоторые вещества всасываются против градиента концентрации, то есть концентрация этих веществ в кишечнике ниже чем в крови.
Аминокислоты и глюкоза всасываются непосредственно в кровь и оттуда по венам поступают в печень, где претерпевают ряд превращений.
Глицерин и жирные кислоты всасываются главным образом в лимфу. Причем глицерин, который хорошо растворим в воде всасывается легко, а жирные кислоты нуждаются в желчных кислотах, которые переводят их в растворимое состояние. Жирные кислоты и глицерин уже в эпителиальных клетках кишечника снова превращаются в мельчайшие капельки жира, которые поступают в лимфу. В слабой степени всасывание происходит в полости рта. Этим пользуются при введении некоторых лекарственных веществ (нитроглицерин, нитросорбит).
В желудке хорошо всасывается алкоголь и никотин, в толстом кишечнике всасывается большая часть воды и электролитов, некоторые витамины и продукты гидролиза клетчатки, кроме того толстый кишечник выполняет эндокринную и иммунную функцию, т.к. в стенках толстого кишечника содержатся островки лимфоидной ткани, особенно много лимфоидной ткани в стенке червеобразного отростка слепой кишки.