Пищеварительная система человека в арсенале знаний персонального тренера занимает одно из почетных мест, исключительно по той причине, что в спорте в целом и в фитнесе в частности, практически любой результат зависит от рациона питания. Набор мышечной массы, снижение веса или его удержание во многом зависят от того, какое «топливо» вы загружаете в пищеварительную систему. Чем лучше топливо, тем лучше будет результат, однако нага цель сейчас разобраться именно с тем, как же устроена и работает данная система и каковы ее функции.
Пищеварительная система предназначена для обеспечения организма питательными веществами и компонентами и выведения из него остаточных продуктов пищеварения. Пища поступающая в организм сначала измельчается зубами в ротовой полости, затем по пищеводу попадает в желудок, где происходит ее переваривание, далее, в тонком кишечнике под воздействием ферментов продукты пищеварения распадаются на отдельные компоненты, а в толстом кишечнике происходит формирование кала (остаточных продуктов пищеварения), который в конечном счете подлежит эвакуации из организма.
Пищеварительная система человека включает в себя органы желудочно – кишечного тракта, а также вспомогательные органы, такие, как слюнные железы, поджелудочная железа, желчный пузырь, печень и не только. В пищеварительной системе условно выделяют три отдела. Передний отдел, к которому относятся органы ротовой полости, глотка и пищевод. Данный отдел осуществляет измельчение пищи, иными словами, механическую обработку. К среднему отделу относят желудок, тонкий и толстый кишечник, поджелудочную железу и печень. Здесь происходит химическая обработка пищи, всасывание питательных компонентов и формирование остаточных продуктов пищеварения. Задний отдел включает каудальную часть прямой кишки и выполняет удаление кала из организма.
Строение пищеварительной системы человека: 1- Ротовая полость; 2- Нёбо; 3- Язычок; 4- Язык; 5- Зубы; 6- Слюнные железы; 7- Подъязычная железа; 8- Подчелюстная железа; 9- Околоушная железа; 10- Глотка; 11- Пищевод; 12- Печень; 13- Желчный пузырь; 14- Общий желчный проток; 15- Желудок; 16- Поджелудочная железа; 17- Проток поджелудочной железы; 18- Тонкая кишка; 19- Двенадцатиперстная кишка; 20- Тощая кишка; 21- Подвздошная кишка; 22- Аппендикс; 23- Толстая кишка; 24- Поперечная ободочная кишка; 25- Восходящая ободочная кишка; 26- Слепая кишка; 27- Нисходящая ободочная кишка; 28- Сигмовидная кишка; 29- Прямая кишка; 30- Анальное отверстие.
Средняя длина пищеварительного канала у взрослого человека составляет приблизительно 9-10 метров. В нем выделяют такие отделы: ротовая полость (зубы, язык, слюнные железы), глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишка.
Строение желудка: 1- Пищевод; 2- Кардиальный сфинктер; 3- Дно желудка; 4- Тело желудка; 5- Большая кривизна; 6- Складки слизистой оболочки; 7- Сфинктер привратника; 8- Двенадцатиперстная кишка.
Процесс переваривания пищи происходит при участии ряда ферментов, которые содержатся в соке некоторых крупных желез. В ротовой полости присутствуют протоки слюнных желез, которые выделяют слюну и смачивают ей как ротовую полость, так и пищу для облегчения ее прохождения по пищеводу. Также в ротовой полости при участии ферментов слюны начинается переваривание углеводов. В двенадцатиперстную кишку секретируется сок поджелудочной железы, а также желчь. В соке поджелудочной железы присутствуют бикарбонаты и целый ряд таких ферментов, как трипсин, химотрипсин, липаза, панкреатическая амилаза и не только. Желчь перед попаданием в кишечник скапливается в желчном пузыре, а ферменты желчи позволяют разделять жиры на мелкие фракции, что ускоряет их расщепление ферментом липазой.
Строение печени: 1- Правая доля печени; 2- Печеночная вена; 3- Диафрагма; 4- Левая доля печени; 5- Печеночная артерия; 6- Воротная вена; 7- Общий желчный проток; 8- Желчный пузырь. I- Путь крови к сердцу; II- Путь крови от сердца; III- Путь крови от кишечника; IV- Путь желчи к кишечнику.
Все функции пищеварительной системы человека разделяют на 4 категории:
В ротовой полости при помощи зубов, языка и продукта выделения слюнных желез, в ходе жевания происходит первичная обработка пищи, которая заключается в ее измельчении, смешивании и увлажнении слюной. Далее, в процессе глотания, пища в виде комка опускается по пищеводу в желудок, где происходит ее дальнейшая химическая и механическая обработка. В желудке пища накапливается, смешивается с желудочным соком, который содержит кислоту, ферменты и расщепляющие белки. Далее пища уже в виде химуса (жидкого содержимого желудка) небольшими порциями поступает в тонкую кишку, где продолжается ее химическая обработка при помощи желчи и продуктов выделения поджелудочной и кишечных желез. Здесь же, в тонкой кишке и происходит всасывание в кровь питательных компонентов. Те пищевые компоненты, которые не усвоились, перемещаются дальше, в толстый кишечник, где подвергаются распаду под воздействием бактерий. В толстой кишке происходит также всасывание воды, и затем формирование из остаточных продуктов пищеварения, которые не были переварены или не всосались каловых масс. Последние выводятся из организма через анальное отверстие в процессе дефекации.
Строение поджелудочной железы: 1- Добавочный проток поджелудочной железы; 2- Главный проток поджелудочной железы; 3- Хвост поджелудочной железы; 4- Тело поджелудочной железы; 5- Шейка поджелудочной железы; 6- Крючковидный отросток; 7- Фатеров сосочек; 8- Малый сосочек; 9- Общий желчный проток.
Пищеварительная система человека имеет исключительное значение при занятиях фитнесом и бодибилдингом, впрочем ими естественно не ограничивается. Любое поступление в организм питательных веществ, таких, как белки, жиры, углеводы, витамины, минералы и не только, происходит именно путем поступления через пищеварительную систему. Достижение любых результатов по набору мышечной массы или снижению веса также зависит от пищеварительной системы. Ее строение дает нам понять, каким путем идет пища, какие функции выполняют органы пищеварения, что усваивается, а что выводится из организма и так далее. От здоровья пищеварительной системы зависит не только ваш спортивный результат, но и по большому счету, все здоровье в целом.
|
Строение | ||
|
Слюнные железы |
Три пары слюнных желез, образованных железистым эпителием Околоушные Подъязычные Протоки открываются в ротовую полость |
Выделяют слюну рефлекторно. Слюна смачивает пищу во время ее пережевывания, способствуя образованию пищевого комка для проглатывания пищи. Содержит пищеварительный фермент – птиалин, расщепляющий крахмал до сахара. |
|
Самая крупная пищеварительная железа массой до 1,5кг. Состоит из многочисленных железистых клеток, образующих дольки. Между ними находится соединительная ткань, желчные протоки, кровеносные и лимфатические сосуды. Желчные протоки впадают в желчный пузырь, где собирается желчь (горькая, слегка щелочная прозрачная жидкость желтоватого или зеленовато-бурого цвета – окраску придает расщепленный гемоглобин). Желчь содержит обезвреженные ядовитые и вредные вещества. |
Вырабатывает желчь, которая по желчному протоку во время пищеварения поступает в кишечник. Желчные кислоты создают щелочную реакцию и эмульгируют жиры (превращают их в эмульсию, которая –подвергается расщеплению пищеварительными соками), что способствует активации поджелудочного сока. Барьерная роль печени заключается в обезвреживании –вредных и ядовитых веществ. В печени глюкоза преобразуется в гликоген под воздействием гормона инсулина. |
|
|
Поджелудочная железа |
Железа гвоздевидной формы, 10-12см длиной. Состоит из головки, тела и хвоста. Поджелудочный сок содержит пищеварительные ферменты. Деятельность железы регулируется вегетативной нервной системой (блуждающий нерв) и гуморально (соляной кислотой желудочного сока). |
Выработка пожделудочного сока, который по протоку попадает в кишечник во время пищеварения. Реакция сока щелочная. Он содержит ферменты:трипсин (расщепляет белки), липазу (расщепляет жиры), амилазу (расщепляет углеводы). Кроме пищеварительной функции железа вырабатывает поступающий в кровь гормон инсулин (регуляция углеводного обмена). |
Пищеварение в полости рта. Процесс пищеварения начинается уже в полости рта. Здесь определяются вкусовые качества пищи, начинается первоначальная механическая и химическая обработка пищи. Механическая обработка пищи заключается в измельчении, смачивании слюной и образовании пищевого комка. Химическая обработка происходит под влиянием ферментов слюны. Слюна представляет собой секрет слюнных желез, имеет слабощелочную реакцию и содержит в своем составе: воду - 98,5-99%, неорганические вещества - 1-1,5%, ферменты - (птиалин, мальтаза) и муцин. Муцин - белковое слизистое вещество, которое придает слюне вязкость и склеивает пищевой комок. Кроме того, слюна выполняет защитную функцию, имея в своем составе бактерицидное вещество - лизоцим.
Пища раздражает окончания язычного нерва и возникающее в них возбуждение передается по этому нерву (ветвь лицевого нерва) в центр слюноотделения (продолговатый мозг), оттуда переходит по центробежным ветвям лицевого и языкоглоточного нервов на слюнные железы. Пища задерживается в ротовой полости 15-20 секунд. За это время под влиянием птиалина и мальтазы происходит расщепление крахмала до глюкозы.
Проглоченная пища проходит из полости рта через глотку и пищевод в желудок. Механика этого процесса такова:
1.Пищевой комок (bolus) направляется к глотке. Пища или вода скатывается по спинке языка, а кончик прижимает ее вверх к твердому небу; за этим следует сокращение мышц, которое проталкивает комок в глотку.
2. Комок перемещается в пищевод. Пищевод разделен на три функциональные части: 1) верхний сфинктер пищевода (фарингоэзофагальный), 2) тело и 3) нижний сфинктер пищевода (гастроэзофагальный). Для всех трех частей характерна своя сократительная активность в покое и при глотании.
Пищеварение в желудке. В желудке пищеварение происходит под действием желудочного сока, в кислой среде. В состав желудочного сока входят ферменты (пепсин, химозин, липаза), соляная кислота, слизь и другие органические и неорганические вещества. Под действием пепсина, в присутствии соляной кислоты, белки расщепляются на промежуточные вещества пептоны и альбумозы. Химозин вызывает створаживание молока, что имеет большое значение в питании детей раннего возраста. Липаза действует только на эмульгированные жиры и расщепляет их на глицерин и жирные кислоты.
Присутствие соляной кислоты активирует действие ферментов и оказывает бактерицидное действие. Слизь предохраняет слизистую желудка от механических и химических повреждений. Количество и состав желудочного сока непостоянны, они зависят от характера пищи. Поваренная соль, вода, экстрактивные вещества овощей и мяса, продукты переваривания белков, пряности стимулируют, а жир - тормозит сокоотделение.
Моторика желудка. Сокращения начинаются и обычно усиливаются в средней области желудка по мере продвижения к месту перехода в двенадцатиперстную кишку. Эти волны, преимущественно перистальтические, распространяются с частотой 3 в 1 мин. С волнами сокращения связаны волны давления разной амплитуды и длительности. Волны I и II типа- это медленные ритмические волны давления разной амплитуды. Длительность их от 2 до 20с, и они возникают с частотой 2-4 в мин. Вероятно, это давление генерируется перистальтическими сокращениями. Тип III состоит из сложных волн давления длительностью около минуты.
Опорожнение желудка. Скорость продвижения проглоченной массы из желудка в кишечник зависит главным образом от ее физико-химического состава в желудке и двенадцатиперстной кишке. Углеводы выходят из желудка быстрее всего, белки - медленнее, а жиры остаются в желудке дольше всего.
Консистенция содержимого желудка тоже влияет на время эвакуации. Крупные куски мяса остаются в желудке дольше, чем мелкие. Гипотонические растворы дольше задерживаются в желудке, чем изотонические, а растворы с рН 5,3 или ниже задерживают опорожнение.
Эвакуация содержимого желудка зависит от взаимодействия желудка с двенадцатиперстной кишкой, но точный механизм этого акта неизвестен. Впрочем, называются несколько возможностей, а именно: 1) активность пилорического сфинктера, 2) желудочно-кишечные гормоны и 3) координированные циклы активности входа и проксимальной части двенадцатиперстной кишки. За сокращением входа идут последовательные сокращения привратника (пилоруса) и двенадцатиперстной кишки.
Желудочно-кишечные гормоны - гастрин, секретин и холецистокинин - тормозят эвакуацию, но как именно, еще не ясно. Жир в кишечнике имеет тенденцию тормозить опорожнение желудка, возможно, через секретин.
Пищеварение в тонком кишечнике. Пища, частично переваренная в желудке, поступает в тонкий кишечник, где она полностью переваривается и где питательные вещества всасываются. В тонком кишечнике пища подвергается обработке с помощью желчи, поджелудочного и кишечного соков.
П о д ж е л у д о ч н ы й с о к имеет ферменты: трипсин, мальтаза и липаза. Он имеет щелочную реакцию.
Трипсин расщепляет белки до аминокислот. Липаза расщепляет жиры до глицерина и жирных кислот. Мальтаза расщепляет углеводы до глюкозы.
Ж е л ч ь – жидкость темно-бурого цвета, слабощелочной реакции, поступает в двенадцатиперстную кишку только во время пищеварения. Желчевыделение возбуждается, в основном, жирами и экстрактивными веществами мяса. Желчь эмульгирует жиры и способствует их растворению в воде, усиливает действие ферментов поджелудочного сока, повышает двигательную активность кишечника, убивает микробы и, таким образом, препятствует процессам гниения в кишечнике.
К и ш е ч н ы й с о к вырабатывается железами слизистой оболочки тонкой кишки и содержит следующие ферменты: эрепсин, амилаза, лактаза, липаза и др. Эти ферменты завершают пищеварение в кишечнике. Эрепсин расщепляет альбумозы и пептоны до аминокислот. Амилаза, лактаза расщепляют углеводы до глюкозы. Липаза расщепляет жиры до глицерина и жирных кислот. В тонком кишечнике, в основном, заканчивается процесс переваривания и происходит процесс всасывания питательных веществ в кровь и лимфу. Всасывание осуществляется, главным образом, ворсинками кишки. Белки всасываются в кровь в виде аминокислот. Из всосавшихся аминокислот в клетках тканей синтезируются белки, специфичные для данного организма. Углеводы всасываются в кровь в виде глюкозы. Из всосавшейся глюкозы в печени и мышцах синтезируется гликоген. Жиры всасываются в виде жирных кислот и глицерина сначала в лимфатические капилляры ворсинок и, минуя печень, по грудному лимфатическому протоку поступают прямо в кровь. Из жирных кислот и глицерина синтезируются необходимые организму жиры.
Отходы и непереваренная пища переходят в толстый кишечник. Этим процессам помогают движения тонкого кишечника - волны, или сокращения, двух типов, а именно сегментация, иначе обозначаемая как сокращение типа I, и перистальтика.
Сегментация, кольцеобразные сокращения повторяются через довольно правильные интервалы (около 10 раз в 1 мин) и служат для перемешивания химуса. Участки сокращения сменяются участками расслабления, и наоборот.
Моторика толстого кишечника. В толстой кишке происходит брожение и гниение пищи. В результате гниения белков образуются ядовитые продукты (индол, скатол и др.), которые после всасывания поступают через воротную вену в печень, где они обезвреживаются и выводятся из организма с мочой. Все вещества, кроме жиров, в кишечнике всасываются и поступают по системе воротной вены в печень. В толстой кишке хорошо всасывается вода и моносахариды. Ежедневно всасывается около 1,3 л воды, содержащей электролиты - количество сравнительно небольшое, но достаточное для того, чтобы образовались твердые фекальные массы.
Перевариваемые массы проталкиваются по толстому кишечнику комбинацией трех типов движений, или сокращений, а именно сегментация, мультигастральное проталкивание, перистальтика.
Выделение каловых масс наружу называется дефекацией. Дефекация является рефлекторным актом. Каловые массы, скопившиеся в конце сигмовидной кишки, раздражают рецепторы, расположенные в слизистой оболочке кишки, это вызывает переход кала в прямую кишку, а раздражение рецепторов последней – позыв к опорожнению кишечника. Центр рефлекса дефекации расположен в крестцовом отделе спинного мозга и находится под контролем головного мозга.
Регуляция процессов пищеварения. Деятельность пищеварительной системы регулируется нервными и гуморальными механизмами.
Нервная регуляция пищеварительной функции осуществляется пищевым центром с помощью условных и безусловных рефлексов, эфферентные пути которых образованы симпатическими и парасимпатическими нервными волокнами. Рефлекторные дуги могут быть “длинными” – их замыкание осуществляется в центрах головного и спинного мозга и “короткими”, замыкающимися в периферических в неорганных (экстрамуральных) или внутриорганных (интрамуральных) ганглиях вегетативной нервной системы.
Вид и запах пищи, время и обстановка ее приема возбуждают пищеварителные железы условно-рефлекторным путем. Прием пищи, раздражая рецепторы полости рта, вызывает безусловные рефлексы, усливающие сокоотделение пищеварительных желез. Подобного типа рефлекторные влияния особенно выражены в верхней части пищеварительного тракта. По мере удаления от нее участие рефлексов в регуляции пищеварительной функции уменьшается. Так, в наибольшей мере выражены рефлекторные влияния на слюнные железы, несколько меньше – на желудочные, еще меньше – на поджелудочную железу.
С уменьшением значения рефлекторных механизмов регуляции повышается значение гуморальных механизмов, особенно гормонов, образующихся в специальных эндокринных клетках слизистой оболочки желудка, 12-перстной и тощей кишках, в поджелудочной железе. Эти гормоны названы гастроинтестинальными. В тонком и толстом отделах кишечника особенно велика роль локальных механизмов регуляции – местное механическое и химическое раздражение повышает активность кишки в месте действия раздражителя.
Таким образом, существует градиент распределения нервных и гуморальных регуляторных механизмов в пищеварительном тракте, но регулировать деятельность одного и того же органа могут несколько механизмов. Например, секреция желудочного сока изменяется истинными рефлексами, гастроинтестинальными гормонами и локальными нейро-гуморальными механизмами.
Потребности организма в энергии, пластическом материале и элементах, необходимых для формирования внутренней среды, удовлетворяются пищеварительной системой.
Исполнительные элементы пищеварительной системы объединены в пищеварительную трубку с примыкающими к ней компактными железистыми образованиями.
В регуляторной части пищеварительной системы различают местные и центральные уровни. Местный уровень обеспечивается частью метасимпатической нервной системы и эндокринной системой ЖКТ. Центральный уровень включает ряд структур ЦНС от спинного мозга до коры больших полушарий.
Сможете ли вы выполнить такое задание: "Перечислите пищеварительные железы человека"? Если сомневаетесь в точном ответе, тогда наша статья точно для вас.
Железы представляют собой особые органы, которые выделяют - ферменты. Они являются которые ускоряют процесс протекания химических реакций, но не входят в состав ее продуктов. Их также называют секретами.
Различают железы внутренней, внешней и смешанной секреции. Первые выделяют секреты в кровь. Например, гипофиз, который находится в основании головного мозга, синтезирует гормон роста, регулирующий данный процесс. А надпочечники выделяют адреналин. Это вещество помогает организму справляться со стрессовыми ситуациями, мобилизируя все его силы. Поджелудочная железа является смешанной. Она вырабатывает гормоны, которые поступают и в кровь, и непосредственно в полость внутренних органов (в частности, желудка).
Такие пищеварительные железы, как слюнные и печень, относятся к железам внешней секреции. В организме человека к ним также относятся слезные, молочные, потовые и другие.
Эти органы выделяют ферменты, расщепляющие сложные органические вещества на простые, которые могут усваиваться пищеварительной системой. Проходя через тракт, белки расщепляются до аминокислот, сложные углеводы - до простых, липиды - до жирных кислот и глицерина. Этот процесс невозможно осуществить за счет механической обработки пищи при помощи зубов. Это могут сделать только пищеварительные железы. Рассмотрим механизм их действия подробнее.
Первые пищеварительные железы по месту расположения их в тракте - это слюнные. У человека их три пары: околоушные, подчелюстные, подъязычные. При попадании пищи в ротовую полость или даже при ее виде в ротовую полость начинает выделяться слюна. Это бесцветная слизисто-клейкая жидкость. В ее состав входят вода, ферменты и слизь - муцин. Слюна имеет слабощелочную реакцию. Фермент лизоцим способен обезвреживать болезнетворные микроорганизмы и заживлять раны слизистой оболочки рта. Амилаза и мальтаза расщепляют сложные углеводы на простые. Это легко проверить. Положите в ротовую полость кусочек хлеба, и через короткое время он превратится в мякиш, который можно легко проглотить. Слизь (муцин) обволакивает и увлажняет кусочки пищи.
Пережеванная и частично расщепленная еда с помощью сокращений глотки по пищеводу поступает в желудок, где подвергается дальнейшему воздействию.
В наиболее расширенной части пищеварительного тракта железы слизистой оболочки выделяют в его полость особое вещество - Это также прозрачная жидкость, но с кислой средой. В состав желудочного сока входит муцин, ферменты амилаза и мальтаза, расщепляющие белки и липиды, и соляная кислота. Последняя стимулирует двигательную активность желудка, обезвреживает болезнетворные бактерии, прекращает гнилостные процессы.
Разная пища находится в желудке человека определенное время. Углеводная - около четырех часов, белковая и жирная - от шести до восьми. Жидкости не задерживаются в желудке, кроме молока, которое превращается здесь в творог.
Это единственная пищеварительная железа, которая является смешанной. Расположена она под желудком, что и обусловливает ее название. В двенадцатиперстную кишку она вырабатывает пищеварительный сок. Это и есть внешняя секреция поджелудочной железы. Непосредственно в кровь она выделяет гормоны инсулин и глюкагон, регулирующие В этом случае орган работает как железа внутренней секреции.
Пищеварительные железы также выполняют секреторную, защитную, синтетическую и обменную функцию. И все это благодаря печени. Это самая крупная пищеварительная железа. В ее протоках постоянно образуется желчь. Это горькая жидкость зеленовато-желтого цвета. Она состоит из воды, желчных кислот и их солей, а также ферментов. Свой секрет печень выделяет в двенадцатиперстную кишку, в которой происходит окончательное расщепление и обеззараживание вредных для организма веществ.
Поскольку расщепление полисахаридов начинается уже в ротовой полости, является самой легкоусваиваемой. Однако каждый может подтвердить, что после овощного салатика чувство голода наступает очень быстро. Диетологи советуют употреблять белковую пищу. Она является энергетически более ценной, а процесс ее расщепления и переваривания продолжается гораздо дольше. Помните, что питание должно обязательно быть сбалансированным.
А теперь вы перечислите пищеварительные железы? Назовете их функции? Думаем, что да.
САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ГИСТОЛОГИИ, ЦИТОЛОГИИ И ЭМБРИОЛОГИИ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
Большая часть питательных веществ в той форме, в какой они попадают в рот, не может использоваться клетками организма. Углеводы хлеба и картофеля, например, находятся в форме крахмала; их всасыванию должно предшествовать разложение до глюкозы. Белки мяса расщепляются до аминокислот, а жиры – аналогичным образом до моноглицеридов, жирных кислот и глицерина. Процесс, посредством которого пища превращается в вещества, способные поглощаться организмом, называется пищеварением (перевариванием пищи). Пищеварение происходит в просвете пищеварительной трубки и осуществляется за счет воздействия на пищу пищеварительных соков, выделяемых железами, находящимися как в стенке этой трубки, так и железами, расположенными за пределами ее, но открывающихся своими выводными протоками в просвет пищеварительного канала.
По строению и физиологическим признакам в пищеварительной системе различают три основных отдела: передний, средний и задний.
Передний отдел включает ротовую полость со всеми ее производными. Здесь происходит главным образом механическая обработка пищи и частично – химическая, за счет секрета крупных и мелких слюнных желез.
К среднему отделу относится желудок, тонкий и толстый кишечник, печень и поджелудочная железа. Этот отдел осуществляет преимущественно химическую переработку пищи.
Задний отдел представлен каудальной частью прямой кишки и обеспечивает функцию накопления и эвакуации непереваренных остатков пищи и накопившихся шлаков.
СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ
В ротовую полость открываются выводные протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных и подъязычных, лежащих за пределами слизистой оболочки (рис. 1). Кроме того, в толще слизистой и подслизистой оболочек ротовой полости находятся многочисленные мелкие слюнные железы: губные, щечные, язычные, небные.
Эпителиальные структуры всех желез развиваются из эктодермы; капсула и междольковые перегородки - из мезенхимы.
Все слюнные железы по строению являются сложными альвеолярными или альвеолярно-трубчатыми. Они состоят из концевых отделов и системы протоков, выводящих секрет в ротовую полость. Секреторные концевые отделы бывают трех видов: белковые, слизистые и смешанные (белковослизистые). Концевые отделы состоят из секреторных и миоэпителиальных
клеток (эпителиальных по происхождению и сократительных по функции). Выводные протоки подразделяются на вставочные, исчерченные, внутридольковые, междольковые и общие выводные протоки.
Все слюнные железы обильно кровоснабжаются. Артерии, входящие в железы, сопровождают разветвления выводных протоков. У концевых отделов мелкие артерии распадаются на капиллярную сеть. Из капилляров кровь собирается в вены, которые следуют по ходу артерий.
Обычно выделение слюны регулируется рефлекторно. Эфферентные нервные волокна, идущие к слюнным железам происходят из краниального отдела парасимпатической системы и грудного отдела симпатической нервной системы. В рефлексах слюноотделения могут участвовать различные афферентные пути. Количество слюны у человека (в норме от 0,5 до 1,5 л в сутки) и ее состав зависят от того, какие волокна участвуют в стимуляции. Стимуляция симпатических нервных волокон уменьшает выработку слюны, а парасимпатических – приводит к значительному увеличению слюнообразования.
Слюна представляет собой смесь секрета всех слюнных желез. Она на 99% состоит из воды: содержит соли, газы, органические и неорганические вещества (мочевая кислота, креатин, железо, йод), а также продукты распада клеток и бактерий. В слюне присутствуют ферменты амилаза, мальтаза, лизоцим, катепсины и калликреин.
Слюна выполняет несколько функций:
смачивает и увлажняет слизистую оболочку щек, губ, языка, неба, облегчая артикуляцию;
промывает ротовую полость, удаляет продукты распада клеток и частицы пищи;
увлажняет пищу, облегчая акт глотания (рис. 3);
защитная функция слюнных желез состоит в выделении бактерицидного вещества лизоцима;
экскреторная функция заключается в выведении мочевой кислоты, креатина, железа и йода;
слюнные железы активно участвуют в регуляции водно-солевого гомеостаза;
слюна выполняет роль буфера по отношению к кислотам ротовой полости;
эндокринная функция слюнных желез обеспечивается наличием в слюне биологически активных веществ: инсулина, паротина, фактора роста нервов, фактора роста эпителия, тимоциттрансформирующего фактора, фактора летальности и др.
Ферменты слюны принимают участие в переваривании углеводных компонентов пищи. Ферменты слюны расщепляют полисахариды (при участии амилазы, мальтазы, гиалуронидазы), нуклеиновые кислоты и нуклеопротеиды (с помощью нуклеазы и калликреина), белки (благодаря протеазам, пепсиногену, трипсиноподобным ферментам), клеточные оболочки (лизоцимом). Например, амилаза расщепляет крахмал до глюкозы (рис. 2), однако пищевой комок не задерживается в ротовой полости на столь длительное время, чтобы происходило существенное ее переваривание.
МЕЛКИЕ СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ
Располагаются в толще губ, щек, языка и мягкого неба.
Губные слюнные железы. Располагаются в подслизистой основе губы. Железы довольно крупные, иногда достигают величины горошины. По строению это сложные, альвеолярно-трубчатые железы. По характеру секрета они относятся к смешанным слизисто-белковым железам. Выводные протоки их выстланы многослойным плоским неороговевающим эпителием и открываются на слизистую поверхность губы.
Щечные слюнные железы. Располагаются в максиллярной и мандибулярной зонах щеки. В этих областях хорошо выражена подслизистая основа и находится большое количество слюнных желез. Наиболее крупные из них лежат в области коренных зубов. По мере удаления от ротового отверстия железы располагаются в более глубоких слоях, т.е. в толще щечных мышц и даже снаружи от них. Щечные слюнные железы состоят из концевых отделов белково-слизистых и чисто слизистых.
Язычные слюнные железы делятся на три вида: белковые, слизистые и смешанные. Белковые слюнные железы расположены поблизости от желобоватых и листовидных сосочков в толще языка. Это – простые трубчатые разветвленные железы. Их выводные протоки открываются в ровики сосочков, окруженных валом, или между листовидными сосочками. Концевые отделы представлены разветвленными трубочками с узким просветом. Слизистые железы расположены в корне языка и вдоль его боковых краев. Это одиночные, простые альвеолярно-трубчатые разветвленные железы. Их выводные протоки открываются в крипты язычной миндалины. Смешанные железы располагаются в переднем отделе языка. Секреторные отделы смешанных желез расположены в толще языка, а их выводные протоки (около 6 миллионов) открываются вдоль складок слизистой оболочки под языком.
Небные слюнные железы. Расположены в подслизистой оболочке мягкого неба. Выводные протоки небных желез открываются на ротовой поверхности мягкого неба и язычка. Для концевых отделов основным является слизистый секрет. В язычке скопление желез обнаруживается и внутри мышечного слоя.
КРУПНЫЕ СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ
ОКОЛОУШНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ (gl. parotidea)
Околоушные железы - самые крупные из трех пар слюнных желез. Каждая железа располагается в пространстве между сосцевидным отростком и ветвью нижней челюсти. Общий выводной проток направляется параллельно скуловой дуге, прободает щечную мышцу и открывается в преддверии рта, напротив второго верхнего моляра.
Это сложная альвеолярная разветвленная железа, выделяющая секрет белкового характера. Снаружи железа покрыта соединительнотканной капсулой. Строма железы представлена междольковыми перегородками, которые делят железу на дольки (рис. 4). Паренхима долек состоит из концевых отделов и системы внутридольковых выводных протоков. Концевые отделы состоят из двух типов эпителиоцитов: секреторных (сероциты) и миоэпителиальных. Выводные протоки имеют вид трубок различного диаметра. Для околоушной железы характерно наличие многочисленных и хорошо развитых внутридольковых выводных протоков. От концевых отделов отходят вставочные выводные протоки, которые переходят в исчерченные, а затем во внутридольковые. Внутридольковые открываются в междольковые протоки. В ротовую полость секрет попадает по общему выводному протоку.
ПОДЧЕЛЮСТНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ (gl. submandibularis)
Эти железы соприкасаются с внутренней поверхностью тела нижней челюсти, а их главные протоки открываются на дне ротовой полости один напротив другого, кпереди от языка за нижними резцами.
С поверхности железы покрыты плотной соединительнотканной капсулой. Они относятся к сложным альвеолярно-трубчатым разветвленным железам смешанной секреции. Подчелюстные железы имеют дольчатое строение. Паренхима долек состоит из концевых отделов и выводных протоков (рис. 5). Большая часть секреторных отделов относится к белковому (серозному) типу. Смешанные (белково-слизистые) концевые отделы состоят из слизистых клеток (мукоцитов), которые охватываются белковыми полулу-
ниями Джиануцци. Между железистыми клетками расположены межклеточные секреторные канальцы. Снаружи от клеток полулуний лежат миоэпителиальные клетки. Внутридольковые выводные протоки развиты достаточно хорошо.
ПОДЪЯЗЫЧНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ (gl. sublingualis)
Подъязычные железы в отличие от двух других пар крупных слюнных желез не имеют хорошо выраженной капсулы. Они располагаются под слизистой оболочкой дна ротовой полости, а их секрет выводится общими выводными протоками, которые открываются по средней линии за выводными протоками подчелюстных желез.
Подъязычные железы относятся к сложным альвеолярно-трубчатым разветвленным железам смешанного типа. Большая часть их секреторных концевых отделов представлена слизистым типом, а небольшая часть - белковым. Третий тип концевых отделов - слизисто-белковые (с белковыми полулуниями) составляют основную массу железы. Миоэпителиальные элементы образуют наружный слой во всех типах концевых отделов. Внутридольковые и междольковые выводные протоки подъязычной железы образованы двухслойным призматическим, а в устье – многослойным плоским эпителием. Вставочные и исчерченные выводные протоки выражены слабо. Соединительнотканные внутридольковые и междольковые перегородки этих желез развиты лучше, чем в околоушных или подчелюстных железах.
При изучении больших слюнных желез следует обратить внимание на их общее происхождение и значение. Запомнить классификацию по строению концевых отделов, а также по характеру выделяемого секрета. Отметить особенности строения концевых отделов, наличие во всех концевых отделах и внутридольковых выводных протоках миоэпителиальных клеток, а также обратить внимание на особенности выводных протоков в каждой из желез.
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ
Наиболее интенсивный рост слюнных желез наблюдается у детей в возрасте 2 - 2,5 лет. Однако полное развитие серозных и слизистых секреторных отделов происходит уже у 5-месячных детей. Процессы морфогенеза в слюнных железах продолжаются до 16-20 лет, при этом железистая ткань всегда преобладает над соединительной.
После 40-50 лет начинаются инволютивные изменения. Они характеризуются уменьшением железистой ткани, сильным разрастанием соединительной и жировой ткани.
Кроме того, следует отметить, что в течение первых двух лет жизни в околоушных железах преобладает выработка слизистого секрета, с 3-летнего возраста до глубокой старости - белкового, а к 80 годам – опять преимущественно слизистого.
РЕГЕНЕРАЦИЯ
Интенсивная работа всех железистых образований организма приводит к их изнашиванию. Эпителиальные клетки слюнных желез в процессе «старения» и отмирания увеличиваются в размерах («набухшие» клетки), интенсивно окрашиваются кислыми красителями. Их цитоплазма становится зернистой, а ядра – пикнотичными. Восстановление клеток протоков иногда идет за счет деления, а концевых отделов железы – за счет внутриклеточной регенерации.
МИКРОПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ И ЗАРИСОВКИ
ОКОЛОУШНАЯ ЖЕЛЕЗА. Препарат № 36 (рис. 4). Окраска гематоксилином и эозином.
При малом увеличении рассмотреть капсулу и соединительнотканные междольковые перегородки железы. В междольковой соединительной ткани рассмотреть сосуды (артерии и вены), нервные пучки и междольковые выводные протоки, стенка которых выстлана многорядным эпителием. При большом увеличении рассмотреть концевые отделы, секреторные клетки которых окрашены базофильно и имеют округлые синие ядра. Миоэпителиальные клетки видны плохо. При малом увеличении рассмотреть внутридольковые выводные протоки:
2) вставочные – выстланы кубическим эпителием (их просвет почти не виден);
3) исчерченные протоки ветвятся, имеют значительно больший диаметр и выстланы однослойным цилиндрическим эпителием. Цитоплазма этих эпителиоцитов резко оксифильна.
Зарисовать и обозначить:
1) капсулу;
2) междольковые перегородки;
3) междольковый выводной проток, сосуды (артерии и вены), нервные пучки;
4) дольку, а в ней:
а) белковые концевые отделы, б) вставочный выводной проток,
в) исчерченный выводной проток.
ПОДЧЕЛЮСТНАЯ ЖЕЛЕЗА. Препарат № 38 (рис. 5). Окраска гематоксилином и эозином.
При малом увеличении микроскопа рассмотреть и зарисовать капсулу, дольки, междольковые перегородки. В междольковой соединительной ткани найти и зарисовать междольковый выводной проток, сосуды, нервные ганглии. В дольках на большом увеличении найти белковые концевые отделы, а также смешанные концевые отделы (с белковыми полулуниями). Внутридольковые выводные протоки:
1) вставочные нужно искать среди белковых концевых отделов;
2) исчерченные протоки имеют оксифильную окраску и сильно ветвятся.
Зарисовать и обозначить:
Капсулу, междольковые перегородки (междольковые выводные протоки, сосуды, нервные пучки, ганглии), белковые и смешанные концевые отделы, а также выводные протоки: вставочные и исчерченные.
ПОДЪЯЗЫЧНАЯ ЖЕЛЕЗА. Препарат № 37. Окраска гематоксилином и эозином.
При малом увеличении обратить внимание на капсулу и выраженное дольчатое строение железы. В междольковой соединительной ткани найти кровеносные сосуды, нервные пучки и междольковые выводные протоки.
При большом увеличении рассмотреть три типа концевых отделов в дольках. Белковые концевые отделы немногочисленны. Слизистые концевые отделы более крупные, имеют неправильную форму и четкие границы. Цитоплазма секреторных клеток (мукоцитов) очень светлая, в базальной части клеток расположены уплощенные ядра. Основную массу концевых отделов составляют смешанные концевые отделы. Слизистые клетки располагаются в центре, а более темные, с округлыми ядрами, составляют полулинию и располагаются по периферии. Вставочные и исчерченные выводные протоки почти не видны. В дольках можно видеть только внутридольковые выводные протоки, которые имеют хорошо выраженный просвет. Цитоплазма клеток, выстилающих проток, оксифильна.
В капсуле железы нередко встречаются нервные ганглии, пучки нервных волокон и сосуды.
Зарисовать и обозначить:
1) капсулу;
2) междольковые перегородки и в них: а) междольковые выводные протоки, б) артерии, вены, нервные пучки;
3) дольки, а в них:
а) белковые концевые отделы, б) слизистые концевые отделы, в) смешанные концевые отделы;
4) внутридольковые выводные протоки.
ТЕСТЫ I УРОВНЯ |
ЭТАЛОНЫ ОТВЕТОВ |
|||
Укажите, из каких эмбриональных источников разви- |
||||
ваются большие слюнные железы: |
||||
а) эктодерма, б) энтодерма, в) мезодерма, г) мезенхима. |
||||
Укажите характер секрета, выделяемого околоушной |
||||
а) белковый, б) слизистый, в) белково-слизистый. |
||||
Укажите, какие клетки входят в состав концевого от- |
||||
дела околоушной железы: |
||||
а) сероциты, б) мукоциты, в) бокаловидные, |
г) миоэпите- |
|||
лиальные |
||||
Укажите тип секреции слюнных желез: |
||||
а) апокриновый, б) голокриновый, в) мерокриновый |
||||
Укажите, какую систему выводных протоков имеет |
||||
околоушная железа: |
||||
а) простую, б) сложную, в) разветвленную, г) неразветв- |
||||
Укажите, какой тип секрета выделяет подчелюстная |
||||
а) слизистый, б) белково-слизистый, в) белковый |
||||
Укажите, какие из перечисленных желез относятся к |
||||
малым (1), и какие к крупным (11) слюнным железам: |
1-а, г, д, ж 11-б, в, е |
|||
а) щечные, б) околоушные, в) подъязычные, г) небные, |
||||
д) язычные, е) подчелюстные, ж) губные |
||||
Укажите, в какой последовательности расположены |
||||
выводные протоки околоушной железы: |
в, д, б, а, г |
|||
а) междольковые, б) внутридольковые, в) |
вставочный, |
|||
г) общий, д) исчерченный |
||||
Укажите, какой эпителий выстилает исчерченные вы- |
||||
водные протоки: |
||||
а) плоский, б) кубический, в) цилиндрический, г) много- |
||||
слойный, д) многорядный |
||||
Укажите, какие концевые отделы входят в |
||||
подъязычной железы: |
||||
а) слизистые, б) смешанные, в) белковые |
||||
Укажите характер секрета желез языка: |
||||
а) слизистый, б) белковый, в) сальный, |
||||
слизистый |
||||
Процесс механической обработки пищи в пищеварительном канале и химическое расщепление ферментами питательных веществ на более простые составные части, усваиваемые организмом.
Для обеспечения физической и умственной работы, роста и развития, покрытия энергетических затрат, происходящих при осуществлении физиологических функций, помимо непрерывного поступления кислорода, организму необходимы самые разнообразные химические вещества. Их организм получает с пищей, основу которой составляют продукты растительного, животного и минерального происхождения. Потребляемые человеком продукты содержат питательные вещества: белки, жиры и углеводы, богатые, энергией, выделяющейся при их расщеплении в организме. Потребность организма в питательных веществах определяется интенсивностью происходящих в нем энергетических процессов.
| Таблица 12.2. Пищеварительные соки и их характеристика | |||
| Пищеварительный сок | Фермент | Субстрат | Продукт расщепления |
| Слюна | Амилаза | Крахмал | Мальтоза |
| Желудочный сок | Пепсин (оген) | Белки | Полипептиды |
| Липаза | Жиры эмульгированные | Жирные кислоты, глицерин | |
| Поджелудочный сок | Трипсин (оген) | Белки | Полипептиды и аминокислоты |
| Химотрипсин (оген) | Белки | Полипептиды и аминокислоты | |
| Липаза | Жиры | Жирные кислоты, глицерин | |
| Амилаза | Крахмал | Мальтоза | |
| Желчь | - | Жиры | Капли жира |
| Кишечный сок | Энтерокиназа | Трипсиноген | Трипсин |
| Другие ферменты | Действуют на все составные части пищи | ||
| Дипептидазы | Дипептиды | Аминокислоты | |
В качестве строительного материала используются преимущественно белки, содержащие необходимые аминокислоты. Из них организм синтезирует собственные, свойственные только ему белки. При их недостаточном количестве в пище у человека развиваются различные патологические состояния. Белки не могут быть заменены другими питательными веществами, в то время как жиры и углеводы в определенных пределах способны заменять друг друга. Следовательно, пища человека должна содержать определенное минимальное количество каждого питательного вещества. При составлении пищевого рациона (состав и количество продуктов) необходимо учитывать не только их энергетическую ценность, но и качественный состав. Пища человека должна обязательно включать продукты как растительного, так и животного происхождения.
Многие химические вещества, содержащиеся в пище, в том виде, в каком они поступают в организм, усваиваться не могут. Необходима их тщательная механическая и химическая переработка. Механическая обработка заключается в измельчении, перемешивании и протирании пищи до состояния кашицы. Химическая обработка осуществляется ферментами, которые выделяются пищеварительными железами. При этом сложные органические вещества расщепляются на более простые и усваиваются организмом. Происходящие в организме сложные процессы механического измельчения и химического расщепления пищевых продуктов называются пищеварением.
Пищеварительные ферменты действуют только в определенной химической среде: одни - в кислой (пепсин), другие - в щелочной (трипсин), третьи - в нейтральной (амилаза слюны). Максимальная активность ферментов наблюдается при температуре 37 - 40 °С. При более высокой температуре большинство ферментов разрушается, при низкой подавляется их активность. Пищеварительные ферменты строго специфичны: каждый из них действует только на вещество определенного химического состава. В пищеварении участвуют три основные группы ферментов (табл. 12.2): протеолитические (протеазы), расщепляющие белки, липолитические (липазы), расщепляющие жиры, и гликолитические (карбогидразы), расщепляющие углеводы.
Различают три типа пищеварения:
Внеклеточное и мембранное пищеварение характерно для высших животных. Внеклеточное пищеварение начинает переваривание питательных веществ, мембранное обеспечивает промежуточные и завершающие стадии этого процесса.
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ
В пищеварительной системе различают пищеварительный канал и сообщающиеся с ним выводными протоками пищеварительные железы: слюнные, желудочные, кишечные, поджелудочную и печень, расположенные вне пищеварительного канала и сообщающиеся с ним своими протоками. Все пищеварительные железы относятся к железам внешней секреции (железы внутренней секреции выделяют свой секрет в кровь). За сутки у взрослого человека образуется до 8 л пищеварительного сока.
Пищеварительный канал у человека имеет длину около 8-10 м и подразделяется на следующие отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, прямую кишку, анус (рис. 1.). Каждый отдел имеет свои характерные особенности строения и специализирован на выполнении определенной фазы пищеварения.
Стенка пищеварительного канала на большей части своего протяжения состоит из трех слоев:
Наружный слой - серозная оболочка - образован соединительной тканью и брыжейкой, которые отделяют пищеварительный канал от внутренних органов.
Средний слой - мышечная оболочка - в верхнем отделе (полость рта, глотка, верхняя часть пищевода) представлен поперечнополосатой, а в остальных отделах - гладкомышечной тканью. Гладкие мышцы расположены в два слоя: наружный - продольный, внутренний - круговой.
Благодаря сокращению этих мышц совершается продвижение пищи по пищеварительному каналу и перемешивание веществ с пищеварительными соками.
В мышечном слое находятся нервные сплетения, состоящие из скоплений нервных клеток. Они регулируют сокращение гладких мышц и секрецию пищеварительных желез.
Внутренний слой состоит из слизистого и подслизистого слоев, имеющих обильное крове- и лимфоснабжение. Наружный слой слизистой оболочки представлен эпителием, клетки которого выделяют слизь, облегчающую продвижение содержимого по пищеварительному каналу.
Кроме того, в слизистом слое пищеварительного канала диффузно расположены эндокринные клетки, вырабатывающие гормоны, которые принимают участие в регуляции двигательной и секреторной деятельности пищеварительной системы, а также в нем много лимфатических узелков, выполняющих защитную функцию. В них обезвреживаются (частично) болезнетворные микроорганизмы, попадающие в организм с пищей.
Подслизистый слой имеет многочисленные мелкие железы, выделяющие пищеварительные соки.
Пищеварение в полости рта. Ротовая полость ограничена сверху твердым и мягким небом, снизу - челюстно-подъязычной мышцей (диафрагмой рта), по бокам - щеками. Ротовое отверстие ограничено губами. У взрослого человека в ротовой полости имеется 32 зуба: по 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зуба на каждой челюсти. Зубы состоят из особого вещества дентина, являющегося видоизмененной костной тканью. Снаружи они покрыты эмалью. Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды. Зубы предназначены для измельчения пищи, они играют определенную роль в образовании звуков.
Полость рта выстлана слизистой оболочкой. В нее открываются протоки трех пар слюнных желез - околоушных, подъязычных и подчелюстных. В ротовой полости находится язык, представляющий собой мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой, на которой находятся небольшие многочисленные сосочки, содержащие вкусовые рецепторы. На кончике языка имеются рецепторы, воспринимающие сладкий вкус, на корне языка - горький, на боковых поверхностях - кислый и соленый. С помощью языка пища перемешивается во время пережевывания и проталкивается при глотании. Язык является органом речи человека.
Область перехода ротовой полости в глотку обозначается как зев. По бокам его находятся скопления лимфоидной ткани - миндалины. Содержащиеся в них лимфоциты выполняют защитную роль в борьбе с микроорганизмами. Глотка представляет собой мышечную трубку, в которой различают носовую, ротовую и гортанную части. Две последние связывают ротовую полость с пищеводом. Длина пищевода около 25 см. Его слизистая образует продольные складки, облегчающие проведение жидкости. В пищеводе никаких изменений пищи не происходит.
Пищеварение в желудке . Желудок - самый расширенный отдел пищеварительного канала, имеющий форму перевернутого химического сосуда - реторты. Он расположен в брюшной полости. Начальная часть желудка, соединенная с пищеводом, называется кардиальной, расположенная слева от пищевода и приподнятая вверх от места их соединения, обозначается как дно желудка, а нисходящая средняя - как тело. Плавно суживаясь, желудок переходит в тонкий кишечник. Этот выходной отдел желудка называется пилорическим. Боковые края желудка изогнуты. Левый выпуклый край называется большой кривизной, а правый вогнутый - малой кривизной желудка. Вместимость желудка у взрослого человека составляет около 2 л.
Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения мышц его стенок. В местах перехода пищевода в желудок и желудка в кишечник имеются сфинктеры (сжиматели), регулирующие продвижение пищи. Слизистая оболочка желудка образует продольные складки, значительно увеличивающие ее поверхность. В толще слизистой оболочки содержится большое количество трубчатых желез, вырабатывающих желудочный сок. Железы состоят из секреторных клеток нескольких типов: главных, вырабатывающих фермент пепсин, обкладочных - соляную кислоту, слизистых - слизь и эндокринных - гормоны.
Пищеварение в кишечнике . Тонкий кишечник - самая длинная часть пищеварительного канала, длиною 5-6 м у взрослого человека. В нем выделяют двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишки. Двенадцатиперстная кишка имеет форму подковы и является самым коротким отделом тонкого кишечника (около 30 см). В полость двенадцатиперстной кишки открываются выводные протоки печени и поджелудочной железы.
Граница между тощей и подвздошной кишками очерчена нечетко. Эти отделы кишечника образуют многочисленные изгибы - петли кишок и на всем протяжении подвешены брыжейкой к задней брюшной стенке. Слизистая оболочка тонкого кишечника образует круговые складки, поверхность ее покрыта ворсинками, представляющими собой специализированный аппарат всасывания. Внутри ворсинки проходят артерия, вена, лимфатический сосуд.
Поверхность каждой ворсинки покрыта однослойным цилиндрическим эпителием. Каждая эпителиальная клетка ворсинки имеет выросты апикальной мембраны - микроворсинки (3-4 тыс.). Круговые складки, ворсинки и микроворсинки увеличивают поверхность слизистой кишечника (рис. 2). Эти структуры способствуют заключительным этапам пищеварения и всасыванию продуктов переваривания.
Между ворсинками слизистая оболочка тонкого кишечника пронизана огромным количеством устьев трубчатых желез, секретирующих кишечный сок и ряд гормонов, обеспечивающих различные функции пищеварительной системы.
Поджелудочная железа имеет продолговатую форму и находится на задней стенке брюшной полости под желудком. В железе различают три отдела: головку, тело и хвост. Головка железы окружена двенадцатиперстной кишкой, хвостовая ее часть прилегает к селезенке. Через толщу всей железы проходит ее главный проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Поджелудочная железа содержит клетки двух видов: одни клетки секретируют пищеварительный сок, другие - специальные гормоны, регулирующие обмен углеводов. Поэтому она относится к железам смешанной секреции.
Печень является крупной пищеварительной железой, ее масса у взрослого человека достигает 1,8 кг. Расположена она в верхнем отделе брюшной полости, справа под диафрагмой. Передняя поверхность печени выпуклая, нижняя же - вогнутая. Печень состоит из двух долей - правой (большой) и левой. На нижней поверхности правой доли находятся так называемые ворота печени, через которые в нее входят печеночная артерия, воротная вена и соответствующие нервы; здесь же располагается желчный пузырь. Функциональной единицей печени является долька, состоящая из вены, расположенной в центре дольки, и радиально расходящихся от нее рядов печеночных клеток. Продукт печеночных клеток - желчь - по специальным желчным капиллярам поступает в желчевыводящую систему, включающую желчные протоки и желчный пузырь, а затем - в двенадцатиперстную кишку. В желчном пузыре желчь накапливается в промежутках между приемами пищи, а во время активного пищеварения выделяется в кишечник. Кроме образования желчи печень принимает активное участие в обмене белков и углеводов, в синтезе ряда важных для организма веществ (гликоген, витамин А), оказывает влияние на процессы кроветворения и свертывания крови. Печень осуществляет защитную функцию. В ней обезвреживаются, а затем выводятся почками многие ядовитые вещества, приносимые с кровью из желудочно-кишечного тракта. Эта функция настолько важна, что при полном отключении печени (например, при травме) человек сразу же погибает.
Последний отдел пищеварительного канала - толстый кишечник. Длина его около 1,5 м, а диаметр в 2-3 раза больше диаметра тонкого кишечника. Толстая кишка расположена на передней стенке брюшной полости и окружает в виде обода тонкую кишку. Она подразделяется на слепую, сигмовидную и прямую кишки.
Характерной особенностью строения толстого кишечника является наличие вздутий, образованных слизистой и мышечными оболочками. В отличие от тонкого кишечника слизистая оболочка толстых кишок не содержит круговых складок и ворсинок, пищеварительных желез в ней мало и состоят они в основном из слизистых клеток. Обилие слизи способствует продвижению по толстой кишке более плотных остатков пищи.
В области перехода тонкого кишечника в толстый (в слепую кишку) находится специальный клапан (заслонка), обеспечивающий движение содержимого кишечника в одном направлении - из тонкого в толстый. В слепой кишке имеется червеобразный отросток - аппендикс, играющий определенную роль в иммунной защите организма. Прямая кишка заканчивается сфинктером - кольцевой поперечнополосатой мышцей, регулирующей опорожнение кишечника.
В пищеварительной системе осуществляется последовательная механическая и химическая обработка пищи, специфичная для каждого ее отдела.
В полость рта пища попадает в виде твердых кусочков или жидкостей разной консистенции. В зависимости от этого она или сразу же поступает в глотку, или подвергается механической и первоначальной химической обработке. Первая осуществляется жевательным аппаратом - координированной работой жевательных мышц, зубов, губ, неба и языка. В результате жевания пища измельчается, перетирается и смешивается со слюной. Содержащийся в слюне фермент амилаза начинает гидролитическое расщепление углеводов. Если пища задерживается в полости рта длительное время, то образуются продукты расщепления - дисахариды. Ферменты слюны активны только в нейтральной или слабощелочной среде. Выделяемая со слюной слизь нейтрализует попавшие в рот кислые продукты. Лизоцим слюны губительно действует на многие микроорганизмы, содержащиеся в пище.
Механизм отделения слюны рефлекторный. При контакте пищи с рецепторами полости рта происходит их возбуждение, которое по чувствительным нервам передается в продолговатый мозг, где расположен центр слюноотделения, а от него сигнал поступает к слюнным железам. Это безусловные слюноотделительные рефлексы. Слюнные железы начинают выделять свой секрет не только при раздражении рецепторов полости рта пищевыми продуктами, но и при виде, запахе пищи, звуках, связанных с приемом пищи. Это условные слюноотделительные рефлексы. Слюна склеивает частицы пищи в комок и делает его скользким, облегчая прохождение через глотку и пищевод, предупреждая повреждение слизистой этих органов пищевыми частицами. Состав и количество слюны могут изменяться в зависимости от физических свойств пищи. В течение суток у человека выделяется до двух литров слюны.
Сформированный пищевой комок движением языка и щек перемещается к глотке и вызывает раздражение рецепторов корня языка, неба и задней стенки глотки. Возникшее возбуждение по афферентным нервным волокнам передается в продолговатый мозг - к центру глотания, а оттуда - к мышцам полости рта, глотки, гортани, пищевода. Благодаря сокращению этих мышц пищевой комок проталкивается в глотку, минуя дыхательные пути (носоглотку, гортань). Затем сокращением мышц глотки пищевой комок продвигается в открытое отверстие пищевода, откуда посредством его перистальтических движений перемещается в желудок.
Поступающая в полость желудка пища вызывает сокращения его мышц и усиление секреции желудочного сока. Пища перемешивается с желудочным соком и превращается в жидкую кашицу - химус. За сутки у взрослого человека выделяется до 3 л сока. Основными его компонентами, принимающими участие в расщеплении питательных веществ, являются ферменты - пепсин, липаза и соляная кислота. Пепсин расщепляет сложные белки на простые, которые подвергаются дальнейшим химическим изменениям в кишечнике. Он действует только в кислой среде, которая обеспечивается присутствием в желудке соляной кислоты, секретируемой обкладочными клетками. Желудочная липаза расщепляет только эмульгированный жир молока. Углеводы в полости желудка не перевариваются. Важным компонентом желудочного сока является слизь (муцин). Она предохраняет стенку желудка от механических и химических повреждений и переваривающего действия пепсина.
После 3-4-часовой обработки в желудке химус маленькими порциями начинает поступать в тонкий кишечник. Передвижение пищи в кишечник осуществляется сильными сокращениями пилорического отдела желудка. Скорость опорожнения желудка зависит от объема, состава и консистенции принятой пищи. Жидкости переходят в кишечник сразу же после поступления в желудок, а плохо пережеванная и жирная пища задерживается в желудке до 4-х и более часов.
Сложный процесс пищеварения желудка регулируется нервными и гуморальными механизмами. Секреция желудочного сока начинается еще до приема пищи (условные рефлексы). Так, приготовление к еде, разговоры о пище, вид и запах ее вызывают выделение не только слюны, но и желудочного сока. Такой предварительно выделившийся желудочный сок называется аппетитным или запальным. Он подготавливает желудок к перевариванию пищи и является важным условием его нормальной работы.
Прием пищи сопровождается механическими раздражениями рецепторов полости рта, глотки, пищевода и желудка. Это приводит к усилению желудочной секреции (безусловные рефлексы). Центры секреторных рефлексов расположены в продолговатом и промежуточном мозге, в гипоталамусе. От них импульсы по блуждающим нервам поступают к желудочным железам.
Кроме рефлекторных (нервных) механизмов в регуляции желудочного сокоотделения участвуют гуморальные факторы. Слизистая желудка продуцирует гормон гастрин, который стимулирует секрецию соляной кислоты и в незначительной степени выделение пепсина. Гастрин выделяется в ответ на поступление пищи в желудок. При повышении секреции соляной кислоты высвобождение гастрина тормозится и таким образом осуществляется саморегуляция желудочной секреции.
К стимуляторам желудочной секреции относится гистамин, образуемый в слизистой желудка. Сокогонным действием обладают многие пищевые вещества и продукты их расщепления, которые попадают в кровь при их всасывании в тонком кишечнике. В зависимости от факторов, возбуждающих секрецию желудочного сока, выделяют несколько фаз: мозговую (нервную), желудочную (нервно-гуморальную) и кишечную (гуморальную).
В тонком кишечнике завершается расщепление питательных веществ. В нем переваривается основное количество углеводов, белков и жиров. Здесь осуществляется и внеклеточное, и мембранное пищеварение, в которых участвуют желчь и ферменты, образующиеся кишечными железами и поджелудочной железой.
Клетки печени секретируют желчь непрерывно, но в двенадцатиперстную кишку она выделяется только с поступлением пищи. В состав желчи входят желчные кислоты, желчные пигменты и многие другие вещества. Пигмент билирубин определяет светло-желтую окраску желчи у человека. Желчные кислоты способствуют процессам переваривания и всасывания жиров. Желчь в силу присущей ей щелочной реакции нейтрализует поступающее в двенадцатиперстную кишку из желудка кислое содержимое и тем самым прекращает действие пепсина, а также создает благоприятные условия для действия ферментов кишечника и поджелудочной железы. Жировые капли под влиянием желчи превращаются в тонкодисперсионную эмульсию, а затем липазой расщепляются до глицерина и жирных кислот, способных проникать через слизистую кишечника. Если желчь в кишечник не выделяется (закупорка желчного протока), то жиры не усваиваются организмом и выделяются с каловыми массами.
Ферменты, образуемые поджелудочной железой и выделяемые в двенадцатиперстную кишку, способны расщеплять белки, жиры и углеводы. В течение суток у человека образуется до 2 л поджелудочного сока. Основные ферменты, содержащиеся в нем, - трипсин, химотрипсин, липаза, амилаза и глюкозидаза. Большинство ферментов вырабатываются поджелудочной железой в неактивном состоянии. Их активация осуществляется в полости двенадцатиперстной кишки. Так, трипсин и химотрипсин в составе поджелудочного сока находятся в виде неактивного трипсиногена и химотрипсиногена и переходят в активную форму в тонком кишечнике: первый под действием фермента энтерокиназы, второй - трипсина. Трипсин и химотрипсин расщепляют белки до полипептидов и пептидов. Дипептидазы кишечного сока расщепляют дипептиды до аминокислот. Липаза гидролизует эмульгированные желчью жиры на глицерин и жирные кислоты. Под действием амилазы и глюкозидазы большинство углеводов расщепляются до глюкозы. Эффективному всасыванию питательных веществ в тонком кишечнике способствует его большая поверхность, наличие множественных складок, ворсинок и микроворсинок слизистой оболочки. Специализированными органами всасывания являются ворсинки. Сокращаясь, они способствуют контакту поверхности слизистой с химусом, а также оттоку крови и лимфы, насыщенных питательными веществами. При расслаблении из полости кишечника в их сосуды вновь поступает жидкость. В течение суток в тонком кишечнике всасывается до 10 л жидкости, из которых 7 - 8 л составляют пищеварительные соки.
Большая часть образовавшихся при переваривании пищи веществ и вода всасываются в тонком кишечнике. Непереваренные остатки пищи поступают в толстый кишечник, в котором продолжается всасывание воды, минеральных веществ и витаминов. Существенное значение для разложения непереваренных остатков пищи имеют содержащиеся в толстом кишечнике многочисленные бактерии. Одни из них способны расщеплять целлюлозу растительной пищи, другие - разрушать невсосавшиеся продукты переваривания белков и углеводов. В процессе брожения и гниения остатков пищи образуются ядовитые вещества. При попадании в кровеносное русло они обезвреживаются в печени. Интенсивное всасывание воды в толстом кишечнике способствует уменьшению и уплотнению химуса - формированию каловых масс, которые удаляются из организма во время акта дефекации.
Питание человека должно организовываться с учетом закономерностей работы пищеварительной системы. Постоянно следует придерживаться правил гигиены питания.
УЧЕНИЕ И. П. ПАВЛОВА О ПИЩЕВАРЕНИИ
Изучение деятельности слюнных желез. Слюна выделяется в полость рта через протоки трех пар крупных слюнных желез и из множества мелких желез, находящихся на поверхности языка и в слизистой оболочке нёба и щек. Для изучения функции слюнных желез Иван Петрович Павлов предложил применять у собак операцию выведения на поверхность кожи щеки отверстия выводного протока одной из слюнных желез. После того как собака поправилась после операции, собирают слюну, исследуют ее состав и измеряют ее количество.
Так И. П. Павлов установил, что выделение слюны происходит рефлекторно, в результате раздражения пищей нервных (сенсорных) рецепторов слизистой оболочки полости рта. Возбуждение передается в центр слюноотделения, расположенный в продолговатом мозге, откуда оно направляется по центробежным нервам к слюнным железам, которые усиленно выделяют слюну. Это безусловно-рефлекторное отделение слюны.
И. П. Павлов обнаружил, что слюна может выделяться и тогда, когда собака только видит пищу или ощущает ее запах. Эти открытые И. П. Павловым рефлексы были им названы условными, рефлексами, так как они вызваны условиями, которые предшествуют возникновению безусловного слюноотделительного рефлекса.
Изучение пищеварения в желудке , регуляции выделения желудочного сока и его состава в различные стадии процессов пищеварения стало возможно благодаря методам исследования, разработанным И. П. Павловым. Он усовершенствовал метод наложения фистулы желудка у собаки. В образованное отверстие желудка вставляют канюлю (фистулу) из нержавеющего металла, которую выводят наружу и укрепляют на поверхности брюшной стенки. Через фистульную трубку можно брать для исследования содержимое желудка. Однако чистый желудочный сок таким методом получить не удается.
Для изучения роли нервной системы в регуляции деятельности желудка И. П. Павловым был разработан еще один специальный метод, давший возможность получать чистый желудочный сок. И. П. Павлов объединил наложение фистулы на желудок с перерезкой пищевода. При еде заглатываемая пища вываливается наружу через отверстие пищевода, не попадая в желудок. При таком мнимом кормлении в результате раздражения пищей нервных рецепторов слизистой оболочки полости рта в желудке рефлекторно выделяется желудочный сок.
Выделение желудочного сока может быть вызвано и условно-рефлекторно - видом пищи или любым раздражителем, сочетающимся с едой. Желудочный сок, выделяемый условнорефлекторно до начала еды, И. П. Павлов назвал "аппетитным" соком. Эта первая сложнорефлекторная фаза желудочной секреции длится около 2 ч, а пища переваривается в желудке в течение 4-8 ч. Следовательно, сложнорефлекторная фаза не может объяснить все закономерности отделения желудочного сока. Для того чтобы выяснить эти вопросы, необходимо было изучить влияние пищи на секрецию желудочных желез. Эту задачу блестяще решил И. П. Павлов, разработав операцию малого желудочка. При этой операции выкраивают лоскут из дна желудка, не отделяя его полностью от желудка и сохраняя все подходящие к нему кровеносные сосуды и нервы. Слизистую оболочку перерезают и сшивают так, чтобы восстановить целостность большого желудка и образовать маленький желудочек в виде мешочка, полость которого изолирована от большого желудка, а открытый конец выведен на брюшную стенку. Таким образом создаются два желудка: большой, в котором переваривание пищи идет обычным путем, и малый, изолированный желудочек, в который пища не попадает.
С поступлением пищи в желудок начинается вторая - желудочная, или нервно-гуморальная, фаза желудочной секреции. Пища, поступившая в желудок, механически раздражает нервные рецепторы его слизистой оболочки. Их возбуждение вызывает усиленное рефлекторное выделение желудочного сока. Кроме того, во время пищеварения в кровь поступают химические вещества - продукты расщепления пищи, физиологически активные вещества (гистамин, гормон гастрин и др.), которые приносятся кровью к железам пищеварительной системы и усиливают секреторную деятельность.
В настоящее время разработаны безболезненные методы исследования пищеварения, которые широко применяются на людях. Так, метод зондирования - введения резиновой трубки-зонда в полость желудка и двенадцатиперстной кишки - позволяет получить желудочный и кишечный соки; рентгенографический метод - изображение органов пищеварения; эндоскопия - введение оптических приборов - дает возможность осматривать полость пищеварительного канала; с помощью радиопилюль - миниатюрных радиопередатчиков, проглатываемых больным, изучаются изменения химического состава пищи, температуры и давления в различных отделах желудка и кишечника.
| Пищеварительный тракт | Строение | Функции | |
| Ротовая полость | зубы | Всего 32 зуба: по четыре плоских резца, по два клыка, по четыре малых и шесть больших коренных зубов на верхней и нижней челюстях. Зуб состоит из корня, шейки и коронки. Зубная ткань - дентин. Коронка покрыта прочной эмалью. Полость зуба заполнена пульпой, несущей нервные окончания и кровеносные сосуды | Откусывание и пережевывание пищи. Механическая обработка пищи необходима для ее последующего переваривания. Измельченная пища доступна действию пищеварительных соков |
| язык | Мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. Задняя часть языка - корень, передняя свободная - тело, заканчивающееся закругленной верхушкой, верхняя сторона языка - спинка | Орган вкуса и речи. Тело языка формирует пищевой комок, корень языка участвует в глотательном движении, которое осуществляется рефлекторно. Слизистая оболочка снабжена вкусовыми рецепторами | |
| слюнные железы | Три пары слюнных желез, образованных железистым эпителием. Пара желез - околоушные, пара - подъязычные, пара - подчелюстные. Протоки желез открываются в ротовую полость | Выделяют слюну рефлекторно. Слюна смачивает пищу во время ее пережевывания, способствуя образованию пищевого комка для проглатывания пищи. Содержит пищеварительный фермент птиалин, расщепляющий крахмал до сахара | |
| Глотка, пищевод | Верхняя часть пищеварительного канала, представляющая собой трубку длиной 25 см. Верхняя треть трубки состоит из поперечно-полосатой, нижняя часть - из гладкой мышечной ткани. Выстлана плоским эпителием | Проглатывание пищи. Во время глотания пищевой комок проходит в глотку, при этом мягкое небо приподнимается и загораживает вход в носоглотку, надгортанник закрывает путь в гортань. Глотание рефлекторное | |
| желудок | Расширенная часть пищеварительного канала грушевидной формы; имеются входное и выходное отверстия. Стенки состоят из гладкой мышечной ткани, выстланы железистым эпителием. Железы вырабатывают желудочный сок (содержащий фермент пепсин), соляную кислоту и слизь. Объем желудка до 3 л | Переваривание пищи. Сокращающиеся стенки желудка способствуют перемешиванию пищи с желудочным соком, который выделяется рефлекторно. В кислой среде фермент пепсин расщепляет сложные белки до более простых. Фермент слюны птиалин расщепляет крахмал до тех пор, пока пищевой комок не пропитается желудочным соком и не произойдет нейтрализация фермента | |
| Пищеварительные железы | печень | Самая крупная пищеварительная железа массой до 1,5 кг. Состоит из многочисленных железистых клеток, образующих дольки. Между ними находится соединительная ткань, желчные протоки, кровеносные и лимфатические сосуды. Желчные протоки впадают в желчный пузырь, где собирается желчь (горькая, слегка щелочная прозрачная жидкость желтоватого или зеленовато-бурого цвета - окраску придает расщепленный гемоглобин). Желчь содержит обезвреженные ядовитые и вредные вещества | Вырабатывает желчь, которая скапливается в желчном пузыре и по протоку во время пищеварения поступает в кишечник. Желчные кислоты создают щелочную реакцию и эмульгируют жиры (превращают их в эмульсию, которая подвергается расщеплению пищеварительными соками), что способствует активизации поджелудочного сока. Барьерная роль печени заключается в обезвреживании вредных и ядовитых веществ. В печени глюкоза преобразуется в гликоген под воздействием гормона инсулина |
| поджелудочная железа | Железа гроздевидной формы, 10-12 см длиной. Состоит из головки, тела и хвоста. Поджелудочный сок содержит пищеварительные ферменты. Деятельность железы регулируется вегетативной нервной системой (блуждающий нерв) и гуморально (соляной кислотой желудочного сока) | Выработка поджелудочного сока, который по протоку попадает в кишечник во время пищеварения. Реакция сока щелочная. Он содержит ферменты: трипсин (расщепляет белки), липазу (расщепляет жиры), амилазу (расщепляет углеводы). Кроме пищеварительной функции железа вырабатывает гормон инсулин, который поступает в кровь | |
| Кишечник | двенадцатиперстная кишка (начальный отдел тонкого кишечника) | Начальный отдел тонкого кишечника длиной до 15 см. В него открываются протоки поджелудочной железы и желчного пузыря. Стенки кишки состоят из гладких мышц, сокращаются непроизвольно. Железистый эпителий вырабатывает кишечный сок | Переваривание пищи. Пищевая кашица порциями поступает из желудка и подвергается действию трех ферментов: трипсина, амилазы и липазы, а также кишечного сока и желчи. Среда щелочная. Белки расщепляются до аминокислот, углеводы - до глюкозы, жиры - до глицерина и жирных кислот |
| тонкий кишечник | Самая длинная часть пищеварительной системы - 5-6 м. Стенки состоят из гладких мышц, способных к перистальтическим движениям. Слизистая оболочка образует ворсинки, к которым подходят кровеносные и лимфатические капилляры | Переваривание пищи, разжижение пищевой кашицы пищеварительными соками, перемещение ее посредством перистальтических движений. Всасывание через ворсинки в кровь аминокислот и глюкозы. Глицерин и жирные кислоты всасываются в клетки эпителия, где из них синтезируются собственные жиры организма, которые поступают в лимфу, затем в кровь | |
| толстый кишечник, прямая кишка | Имеет длину до 1,5 м, диаметр в 2-3 раза больше, чем у тонкого. Вырабатывает только слизь. Здесь обитают симбиотические бактерии, расщепляющие клетчатку. Прямая кишка - конечный отдел тракта, заканчивается заднепроходным отверстием | Переваривание остатков белков и расщепление клетчатки. Образующиеся при этом ядовитые вещества всасываются в кровь, по воротной вене поступают в печень, где обезвреживаются. Всасывание воды. Образование каловых масс. Рефлекторное выведение их наружу | |
