Научные основы пищеварения

Анатомия. Пищеварительная система состоит из пищеварительно­го тракта, систем транспорта (кровь, лимфа) и систем усвоения пищевых веществ на уровне клеток организма.

Пищеварительный тракт состо­ит из отделов: ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, двенад­цатиперстной кишки, тонкого ки­шечника, толстой кишки, прямой кишки. Они разделены между собой мышечными зажимами-сфинктера­ми. В полость отделов впадают про­токи пищеварительных желез: слюнных (в ротовую полость), под­желудочной и желчного пузыря (в двенадцатиперстную кишку). Же­лудок и кишечник, кроме того, со­держат свои собственные секретор­ные клетки, вырабатывающие пи­щеварительный сок.

Физиология и биохимия. Дея­тельностью пищеварительного трак­та управляет главным образом пара­симпатический отдел ЦНС. Имеется также гуморальный путь - через биологически активные вещества.

В ротовой полости в процессе жевания пища измельчается, смачи­вается слюной, углеводы начинают частично всасываться. Это один из основных этапов усвоения пищи. Только здесь человек может созна­тельно управлять пищеварением. В этот период вкусовые ощущения формируют рефлекторную реакцию всех остальных отделов на поступле­ние строго определенной пищи. Пи­ща механически размельчается, что необходимо, во-первых, для того, чтобы ферменты слюны начали рас­щепление сложных углеводов (а для этого нужно время и высокая сте­пень измельчения), а во-вторых, из­мельчение пищи и обработка слю­ной позволяют в некоторой степени разделить пищу на более простые со­ставляющие.

Желудочная фаза пищеварения предназначена для более тонкого расщепления поступающей пиши. Желудок хранит, согревает, смеши­вает, размельчает, приводит в полу­жидкое состояние, сортирует и про­двигает к двенадцатиперстной киш­ке содержимое - химус. Основной смысл деятельности желудка - выде­лить соляную кислот}' вместе с набо­ром определенных ферментов (сек­реторная функция) и пропитать ею пищевой комок (моторная функция -

перемешивание и продвижение) для денатурации (расщепления) белка. Качество этого процесса зависит от объема поступившей пищи, наличия веществ, стимулирующих и тормо­зящих секрецию желудочного сока.

Пища покидает желудок порциями. Основными факторами, управляю­щими этим процессом, являются "кислотность" пищи (концентрация соляной кислоты и пропитанность ею пищи); консистенция (жидкая пища быстрее покидает желудок) и наличие жиров (они замедляют эва­куацию пиши).

В двенадцатиперстной кишке в пищевую кашицу (химус) добавля­ются поджелудочный сок, желчь и кишечный сок. Они нейтрализуют кислоту в химусе и он приобретает щелочную реакцию. В щелочной среде начинает активизироваться большое число основных пищевари­тельных ферментов, действующих на основные компоненты пищи, расщепляя ее до элементов, способ­ных всасываться в кишечнике. Каж­дый пищеварительный фермент обеспечивает специфическое дейст­вие на химус, поэтому независимо от компонентов белки, жиры и угле­воды одинаково эффективно распа­даются до элементарных молекул: аминокислот, глюкозы, моноглице-ридов и жирных кислот.

Непереваренные и не всосавши­еся остатки пищи попадают в тол­стый кишечник. Здесь всасывается вода, а также витамины, ферменты, гормоны и аминокислоты, выраба­тываемые кишечной микрофлорой (бактериями). Под воздействием бактерий сбраживаются углеводы и растительная клетчатка, что позво­ляет частично ее усвоить; остатки белков под воздействием бактерий гниют с выделением в кровь ядови­тых веществ (аминов, фенолов, меркаптанов и др.), которые обез­вреживаются печенью.

Всосавшиеся вещества попада­ют в кровь, с которой переносятся в
первую очередь в печень, где проис­ходит нейтрализация токсинов. Синтез большого числа необходи­мых организму белков и аминокис­лот и где откладываются резервы углеводов в виде гликогена. Глюко­за, жиры и аминокислоты перено­сятся также к другим органам и тка­ням, где происходит их утилизация. Жиры откладываются главным об­разом в жировых депо и в меньшей степени используются в синтетиче­ских процессах и энергообеспече­нии мышечной деятельности; угле­воды используются, главным обра­зом, в качестве "топлива" для обес­печения деятельности всех жизненно важных органов и мышц, а при избытке способствуют пополнению жировых депо и откладываются в виде запасов гликогена в скелетных мышцах; аминокислоты (белки) попадают в единый "аминокислот­ный фонд" организма, откуда ис­пользуются в основном в качестве строительного материала для реге­нерации всех органов тела и в очень незначительных количествах (не­сколько процентов) - в качестве ис­точников энергии при мышечной деятельности.