Строение и жизнедеятельность органов системы пищеварения

Пищеварением называют совокупность процессов механического измельчения и химического расщепления пищи, которое делает ее компоненты пригодными для всасывания и использова­ния в процессе обмена веществ. Эту функцию выполняет система пищеварения. Кроме того, она обеспечивает также удаление непереваренных остатков пищи, выделение токсичных продуктов обмена веществ и поддержание иммунитета.

Пищеварительная система человека образована пищеварительным каналом и сопутствую­щими железами. Общая длина пищеварительного канала составляет 8-10 м, он делится на три отдела: передний, средний и задний. В переднем отделе осуществляется в основном механическая обработка пищи, в среднем — химическое расщепление, всасывание и формирование каловых масс, а в заднем они накапливаются и время от времени удаляются. Передний отдел состоит из ротовой полости, глотки и пищевода, средний включает в себя желудок, тонкий и толстый кишеч­ник, а задний представлен частью прямой кишки (рис. 5.7).

Ротовая полость подразделяется на преддверие рта, или пред- ротовую полость, и собственно ротовую полость. Спереди преддве­рие рта ограничено щеками и губами, а сзади — зубами. В него ведет ротовое отверстие. Губы и щеки представляют собой склад­ки кожи с мышечной подстилкой из круговой мышцы рта и щеч­ных мышц. Губы обеспечивают восприятие температуры и конси­стенции пищи.

У ребенка насчитывается 20 молочных зубов, а у взрослого человека — 32 постоянных. Процесс смены зубов завершается к 12-14 годам.

Постоянный зуб имеет коронку, шейку и корни (рис. 5.8).

Ко­ронка покрыта эмалью, а корни — цементом, под ними залегает слой костной ткани — дентина. Середину зуба занимает пульпа, в которой располагаются кровеносные сосуды, обеспечивающие питание тканей зуба, и нервные окончания.

На каждой челюсти у взрослого человека расположены по 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зуба. Последние коренные зубы называют «зубами мудрости», так как они вырастают позднее всего, к 20-25 годам.

С помощью зубов пища разделяется на куски, измельчается и пережевывается.

Наиболее распространенным заболеванием зубов является ка­риес, который вызывается бактериями, обитающими в ротовой полости. Эти бактерии выделяют кислоту, разрушающую эмаль зубов. В немалой степени кариесу способствует употребление горя­чей и холодной пищи. Кариес может вызвать развитие заболева­ний как пищеварительной системы, так и других систем органов.

Собственно ротовая полость спереди и по бокам ограничена зу­бами, сверху — твердым и мягким небом, а снизу — диафрагмой рта, на которой лежит язык. В нее, как и в преддверие рта, от­крываются слюнные железы.

У человека имеется три пары крупных слюнных желез — око­лоушные, подъязычные и поднижнечелюстные, а также много­численные мелкие железки щек, языка и неба. Они вырабатывают слюну, содержащую около 99 % воды и растворенные в ней мине­ральные соли и белки. Немаловажную роль среди белков слюны играют ферменты амилаза и птиалин, начинающие расщепление углеводов-полисахаридов, а также лизоцим, который обеззаражи­вает пищу. Кроме того, значение слюны в пищеварении заклю­чается также в смачивании пищи и склеивании ее частиц, что облегчает пережевывание, формирование пищевого комка и гло­тание. Для нормального функционирования компонентов слюны необходима щелочная среда (рН > 7,0).

Язык — это мышечный орган, прикрепленный задним концом. Он обеспечивает восприятие вкуса, температуры и консистенции пищи, а также способствует перемешиванию пищи во рту и гло­танию пищевого комка. Попадание пищевого комка на корень языка стимулирует глотательный рефлекс и продвижение пищи через глотку и пищевод в желудок. При этом должен закрыть­ся надгортанник, чтобы она не оказалась в дыхательных путях. Язык вместе с зубами участвует в формировании членораздельной речи (рис. 5.9).

В глубине ротовой полости также размещаются миндалины, выполняющие защитную функ­цию.

Таким образом, в ротовой полости происходит измельчение, смачивание и первичное перева­ривание пищи, а также восприятие ее вкуса.

Глотка является частью пищеварительной трубки, соединяющей ротовую и носовую полости с одной стороны, и пищевод с гортанью — с другой.

Пищевод — это выстланная изнутри эпителием мышечная трубка, по которой пища попадает в желудок. Длина пищевода составляет около 23-25 см. Он начинается в шейной области, про­ходит через грудную полость, диафрагму и впадает в желудок, лежащий в брюшной полости. Пищевод расположен позади трахеи.

Все органы пищеварительной системы, расположенные в брюшной полости — желудок, тон­кий и толстый кишечник, не разбросаны там беспорядочно, а подвешены на брыжейках — тяжах соединительной ткани.

Желудок — полый мышечный орган объемом 1,5-2 л. Стен­ки желудка выстланы эпителием, который выделяет желудочный сок и слизь, предотвращающую переваривание стенок желудка (рис. 5.10).

В состав желудочного сока входят фермент пепсин и соляная кислота. Соляная кислота активирует пепсин и отчасти обеззараживает пищу, а также делает среду в желудке кислой (рН < 7,0). Под действием пепсина происходит расщепление бел­ков до аминокислот. Сокращение стенок желудка обеспечивает перемешивание пищи и ее продвижение в направлении кишечни­ка. В желудке пища задерживается от 2 до 48 часов в зависимости от ее химической природы.

На границе желудка и тонкого кишечника находится сфинк­тер — круговая мышца, не позволяющая пище возвращаться об­ратно, если она поступила в кишечник.

Кишечник у человека делится на тонкий и толстый. Длина тонкого кишечника составляет около 5-6 м, он образован две­надцатиперстной, тощей и подвздошной кишками. В двенадцати­перстную кишку открываются протоки печени и поджелудочной железы.

Стенки тонкого кишечника покрыты многочисленными выро­стами эпителия — ворсинками, а также содержат многочислен­ные кишечные железки, вырабатывающие кишечный сок. В тон­ком кишечнике под действием ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока, выделяемого железистыми клетками стенок, происходит окончательное расщепление углеводов, белков и жиров, а также их всасывание в кровь и лимфу. Для нормаль­ной работы ферментов в тонком кишечнике оптимальной являет­ся щелочная среда (рН > 7,0). Стенки ворсинок кишечника имеют микроворсинки, что способствует значительному увеличению по­верхности всасывания растворенных веществ, которые попадают в кровеносные и лимфатические капилляры, пронизывающие вор­синки изнутри, а затем разносятся по всему организму (рис. 5.11).

Следует отметить, что углеводы и аминокислоты всасываются в кровь и обязательно проходят через печень, тогда как продукты расщепления жиров, поступающие в лимфу, минуют печень.

В толстом кишечнике, образованном слепой, ободочной и прямой кишками, завершается расщепление веществ, проис­ходит обратное всасывание воды и формируются каловые мас­сы (рис. 5.12).

В нем также обитают симбиотические бактерии, которые расщепляют некоторые непереваренные организмом человека вещества, например цел­люлозу, синтезируя витамины (например, группы В) и другие биологически активные вещества, которые затем всасываются в кровь и используются организмом. Каловые массы периодически удаляются из организма путем дефекации.

Слепая кишка имеет червеобразный отросток (аппендикс), который является органом иммун­ной системы. Его воспаление называется аппендицитом.

Печень является самой крупной железой организма, масса которой составляет около 1,5 кг (рис. 5.13).

Она обеспечивает обезвреживание ядовитых веществ, попадающих в кровь, способ­ствует перевариванию пищи, а также выполняет запасающую функцию. Секрет печени называет­ся желчью, он способствует эмульгированию, омылению, расщеплению и всасыванию жиров, а также стимулирует сокращения стенок кишечника. Эмульгированием называется дробление крупных капель жира на более мелкие, что облегчает доступ ферментов к ним. С желчью выделя­ются также продукты распада вредных для организма веществ. В сутки вырабатывается около 1,5-2 л желчи, однако часть ее в отсутствие пищи временно накапливается в желчном пузыре. Кровеносные сосуды, которые оплетают стенки тонкого кишечника, собираются в воротную вену печени. Кровь, принесенная воротной веной, проходит своеобразную очистку, в ходе которой обез­вреживаются ядовитые для организма вещества. Избыток глюкозы в плазме крови задерживается в печени и запасается в виде гликогена, при необходимо­сти высвобождаясь. Регулируется данный процесс гормо­нами поджелудочной железы — инсулином и глюкаго- ном.

Поджелудочная железа (рис. 5.13) относится к желе­зам смешанной секреции, поскольку часть ее клеток вы­деляет в тонкую кишку пищеварительный сок, а другая часть выбрасывает в кровяное русло гормоны инсулин и глюкагон. Сок поджелудочной железы содержит фер­менты, расщепляющие углеводы, белки и жиры, напри­мер амилазу, трипсин и липазу.

Изучением процессов пищеварения и их рефлектор­ного характера занимался великий русский физиолог

И. П. Павлов. В опытах на собаках он доказал, что выработка слюны и желудочного сока — это безусловный рефлекс на запах и вид пищи.

Заболевания системы пищеварения. Так как пищеварительная система сообщается с окру­жающей средой, то она является одной из наиболее уязвимых для возбудителей различных за­болеваний частью нашего организма. Наиболее распространенными в наше время заболевания­ми пищеварительной системы являются гастриты, колиты, язва желудка и двенадцатиперстной кишки, гепатиты, рак желудка, кишечника и др. Гастриты, колиты и язвы в большинстве своем вызываются неправильным питанием, излишней эмоциональностью и некоторыми бактериями, обитающими в них. Возбудителями гепатитов являются вирусы, которые попадают в организм в основном при нарушении правил гигиены питания (немытые руки, овощи и фрукты), а также через сыворотку крови. Некоторые формы гепатита легко диагностируются и могут быть излече­ны, тогда как гепатит С, называемый также «ласковым убийцей», протекает в основном бессимп­томно и приводит к гибели человека. Человек, зараженный гепатитом, долгое время является источником инфицирования для других людей. Достаточно широко распространены различные кишечные инфекции и инвазии (заражение животными — возбудителями заболеваний). Попада­ние в организм некоторых простейших животных, бактерий и вирусов, таких как возбудители амебной и бактериальной дизентерии, холеры, как правило, сопровождается диареей (поносом), а также повышением температуры, болями в области живота и обезвоживанием организма. Зара­жение же паразитическими червями, такими как цепни и острицы, часто связано с потерей веса и аппетита, снижением иммунитета и аллергическими реакциями. Не следует забывать, что боль­ной при этом является разносчиком паразитов. Таким образом, культура питания тесно связана с соблюдением правил личной гигиены.