Пища и пищеварение. Сколько переваривается пища и какое самое благоприятное сочетание продуктов

Пищеварение и усвояемость пищи. Обмен веществ.

Процесс пищеварения

Пища, поступающая в организм человека, не может быть усвое­на и использована для пластических целей и образования жизнен­ной энергии, так как ее физическое состояние и химический со­став очень сложны. Для превращения пищи в легкоусвояемое орга­низмом состояние у человека есть специальные органы, осуществляющие пищеварение.

Пищеварение - совокупность процессов, обеспечивающих физи­ческое изменение и химическое расщепление пищевых веществ на простые составные водорастворимые соединения, способные легко всасываться в кровь и участвовать в жизненно важных функциях организма человека.

Схема пищеварительного аппарата:

1 - ротовая полость; 2 - слюнные железы;

3 - глотка; 4 - пищевод; 5 - желудок;

6 - двенадцатиперстная кишка; 7 - печень;

8 - желчный пузырь; 9 - желчный проток;

10 - поджелудочная железа;

11 - тонкие кишки; 12 - толстые кишки;

13 - прямая кишка.

У человека в течение суток выделяет­ся около 7 л пищеварительных соков, в состав которых входят: вода, разжижающая пищевую кашицу, слизь, способствующая лучшему передвиже­нию пищи, соли и ферменты-катализаторы биохимических процес­сов, расщепляющие пищевые вещества на простые составные соеди­нения. В зависимости от действия на те или иные вещества ферменты делятся на протеазы, расщепляющие белки (протеины), амилазы, рас­щепляющие углеводы, и липазы, расщепляющие жиры (липиды). Каж­дый фермент активен только в определенной среде (кислой, или ще­лочной, или нейтральной). В результате расщепления из белков полу­чаются аминокислоты, из жиров - глицерин и жирные кислоты, из углеводов в основном - глюкоза. Вода, минеральные соли, витами­ны, содержащиеся в пище, в процессе пищеварения не претерпевают изменений.

Пищеварение в ротовой полости. Ротовая полость - это пере­дний начальный отдел пищеварительного аппарата. С помощью зу­бов, языка и мышц щек пища подвергается первоначальной механи­ческой переработке, а с помощью слюны - химической.

Слюна - пищеварительный сок слабощелочной реакции, выра­батываемый тремя парами слюнных желез (околоушными, подъя­зычными, подчелюстными) и поступающий в ротовую полость по протокам. Кроме того, слюна выделяется слюнными железами губ, щек и языка. В слюне содержатся ферменты амилаза или птиалин, который расщепляет крахмал до мальтозы-, фермент мальтаза, расщепляющий мальтозу до глюкозы, и фермент лизоцим, обладающий антимикробным действием. Пища в ротовой полости находится сравнительно короткое вре­мя (10-25 с). Пищеварение во рту сводится в основном к образова­нию пищевого комка, подготовленного к проглатыванию. Пищевой комок с помощью координированных движений языка и щек продвигается к глотке, где совершается акт глотания. Из полости рта пища по­ступает в пищевод.

Пищевод - мышечная трубка длиной 25-30 см, по которой бла­годаря сокращению мускулатуры пищевой комок передвигается к желудку за 1-9 с в зависимости от консистенции пищи.

Пищеварение в желудке. Желудок - самая широкая часть пище­варительного тракта - представляет собой полый орган, состоящий из входа, дна, тела и выхода. Входное и выходное отверстия закры­ваются мышечным валиком (жомом). Объем желудка взрослого чело­века составляет около 2 л, но может увеличиваться до 5 л. Внутрен­няя слизистая оболочка желудка собрана в

складки. В толще слизистой оболочки размещено до 25000000 желез, вырабатывающих желудочный сок и слизь. Желудочный сок представляет собой бесцветную жидкость кислой реакции, содержащую 0,4-0,5 % соляной кислоты, которая активизирует ферменты желудочного сока и оказывает бактерицидное воздействие на микробы, попадающие в желудок с пищей. В состав желудочного сока входят ферменты: пепсин, химозин (сычужный фер­мент), липаза. Человеческий организм выделяет желудочного сока 1,5-2,5 л в сутки в зависимости от количества и состава пищи. Пища в желудке переваривается от 3 до 10 ч в зависимости от состава, объема, конси­стенции и способа ее обработки. Пища жирная, плотная находится в желудке дольше, чем жидкая, содержащая углеводы. После переваривания в желудке пищевая кашица небольшими порциями поступает в начальный отдел тонкого кишечника - две­надцатиперстную кишку, где пищевая масса подвергается активному воздействию пищеварительных соков поджелудочной железы, пече­ни и слизистой оболочки самой кишки.

Роль поджелудочной железы в процессе пищеварения. Поджелудочная железа - пищеварительный орган, состо­ит из клеток, образующих дольки, которые имеют выводные прото­ки, соединяющиеся в общий проток. По этому протоку пищевари­тельный сок поджелудочной железы поступает в двенадцатиперст­ную кишку (до 0,8 л в сутки). Пищеварительный сок поджелудочной железы представ­ляет собой бесцветную прозрачную жидкость щелочной реакции. В его состав входят ферменты: трипсин, химотрипсин, липаза, амила­за, мальтаза. Кроме того, в поджелудочной железе есть специальные клетки (островки Лангерганса), вырабатывающие гормон инсулин, поступающий в кровь. Этот гормон регулирует углеводный обмен, способствуя усвоению сахара организмом. При отсутствии инсулина возникает заболевание сахарный диабет.

Роль печени в процессе пищеварения. Печень - крупная железа массой до 1,5-2 кг, состоящая из клеток, вырабатывающих желчь до 1 л в сутки. Желчь - жидкость от светло-желтого до темно-зеленого цвета, слабощелочной реакции, активизирует фермент липазу поджелудочного и кишечного сока, эмульгирует жиры, способствует всасыванию жирных кислот, уси­ливает движение (перистальтику) кишечника, подавляет гнилост­ные процессы в кишечнике. Желчь из печеночных протоков поступает в желчный пузырь - тонкостенный грушевидный мешок объемом 60 мл. В процессе пище­варения желчь из желчного пузыря по протоку вытекает в двенадца­типерстную кишку. Кроме процесса пищеварения печень участвует в обмене веществ, кроветворении, задерживании и обезвреживании ядовитых веществ, поступивших в кровь в процессе пищеварения.

Пищеварение в тонком кишечнике. Длина тонкого кишечника составляет 5-6 м. В нем завершается процесс пищеварения благодаря соку поджелудочной железы, желчи и кишечному соку, выделяемому железами слизистой оболочки ки­шечника (до 2 л в сутки). Кишечный сок представляет собой мутноватую жидкость ще­лочной реакции, в состав которой входят слизь и ферменты. В тонком кишечнике пищевая кашица (химус) перемешивается, распределяется тонким слоем по стенке, где происходит заключительный процесс пищеварения - всасы­вание продуктов расщепления пище­вых веществ, а также витаминов, ми­неральных веществ, воды в кровь. Здесь водные растворы питательных веществ, образовавшихся в процессе пищеварения, через слизистую обо­лочку желудочно-кишечного тракта проникают в кровеносные и лим­фатические сосуды.. Далее кровь по воротной вене поступает в печень, где очистившись от ядовитых веществ пищеварения, снабжает питатель­ными веществами все ткани и органы.

Роль толстого кишечника в процессе пищеварения. В толстый кишечник поступают непереваренные остатки пищи. Незначительное количество желез толстого кишечника выделяет ма­лоактивный пищеварительный сок, который частично продолжает переваривание пищевых веществ. В толстых кишках содержится боль­шое количество бактерий, вызывающих брожение остатков углево­дов, гниение остатков белка и частичное расщепление клетчатки. При этом образуется ряд вредных для организма ядовитых веществ (ин­дол, скатол, фенол, крезол), которые всасываются в кровь, а затем обезвреживаются в печени. Состав бактерий толстого кишечника зависит от состава поступа­ющей пищи. Так, молочно-растительная пища создает благоприят­ные условия для развития молочно-кислых бактерий, а пища, бога­тая белком, способствует развитию гнилостных микробов. В толстых кишках происходит всасывание в кровь основной массы воды, в результате чего содержимое кишечника уплотняется и перемещается к выходу. Удаление каловых масс из организма осуществляется через прямую кишку и называется дефекацией.

Усвояемость пищи

Пища переваренная, всосавшаяся в кровь и использованная для пластических процессов и восстановления энергии, называется ус­военной. Из аминокислот переваренной пищи в организме образуется бе­лок, свойственный человеку, из глицерина и жирных кислот - жир, свойственный человеку. Глюкоза идет на образование энергии и откладывается в печени в виде запасного вещества - гликогена. Все эти процессы протекают при участии минеральных веществ, витаминов и воды. На усвояемость пищи влияют: химический состав, ее кулинарная обработка, внешний вид, объем, режим питания, условия приема пищи, состояние пищеварительного аппарата и др. Усвояемость пищи животного происхождения в среднем составля­ет 90 %, растительного происхождения - 65 %, смешанной - 85 %. Кулинарная обработка пищи способствует пищеварению, а следо­вательно, и ее усвоению. Пища протертая, отварная усваивается луч­ше пищи кусковой и сырой. Внешний вид, вкус, запах пищи усили­вают выделение пищеварительных соков, способствуя ее усвояемос­ти. Режим питания и правильное распределение суточного объема пищи в течение дня, условия приема пищи (интерьер столовой, веж­ливое, доброжелательное обслуживание, чистота посуды, опрятный внешний вид поваров), настроение человека также повышают ее ус­вояемость.

Общее понятие об обмене веществ

В процессе жизнедеятельности человеческий организм расходует энергию на работу внутренних органов, поддержание температуры тела и выполнение трудовых процессов. Выделение энергии происходит в результате окисления сложных органических веществ, входящих в состав клеток, тканей и органов человека до образования более простых соединений. Расход этих пи­тательных веществ организмом называется диссимиляцией. Об­разующиеся в процессе окисления простые вещества (вода, углекис­лый газ, аммиак, мочевина) выводятся из организма с мочой, ка­лом, выдыхаемым воздухом, через кожу. Процесс диссимиляции находится в прямой зависимости от расхода энергии на физический труд и теплообмен. Восстановление и создание сложных органических веществ кле­ток, тканей, органов человека происходит за счет простых веществ переваренной пищи. Процесс накопления этих питательных веществ и энергии в организме называется ассимиляцией. Процесс асси­миляции зависит от состава пищи, обеспечивающей организм всеми питательными веществами. Процессы диссимиляции и ассимиляции протекают одновремен­но, в тесном взаимодействии и имеют общее название - процесс обмена веществ. Он складывается из обмена белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов и водного обмена. Обмен веществ находится в прямой зависимости от расхода энер­гии (на труд, теплообмен и работу внутренних органов) и состава пиши. В период роста и развития человека, у беременных и кормящих женщин преобладает процесс ассимиляции, так как в это время появляются новые клетки, а следовательно, накапливаются пита­тельные вещества в организме. При повышенных физических на­грузках, голодании, тяжелых заболеваниях преобладает процесс дис­симиляции, что приводит к расходу питательных веществ и поху­данию человека. В зрелом возрасте устанавливается равновесие в обмене веществ, в старческом - наблюдается снижение интенсив­ности всех процессов. Обмен веществ в организме человека регулируется центральной нервной системой непосредственно и через гормоны, вырабатывае­мые железами внутренней секреции. Так, на белковый обмен влияет гормон щитовидной железы (тироксин), на углеводный - гормон поджелудочной железы (инсулин), на жировой обмен - гормоны щи­товидной железы, гипофиза, надпочечников. Для обеспечения человека пищей, соответствующей его энергети­ческим затратам и пластическим процессам, необходимо определить суточный расход энергии. За единицу измерения энергии человека принято считать килокалорию. В течение суток человек тратит энергию на работу внутренних органов (сердца, пищеварительного аппарата, легких, печени, почек и т.д.), теплообмен и выполнение общественно полезной деятельно­сти (работа, учеба, домашний труд, прогулки, отдых). Энергия, зат­рачиваемая на работу внутренних органов и теплообмен, называется основным обменом. При температуре воздуха 20° С, полном покое, натощак основной обмен составляет 1 ккал в 1ч на 1 кг массы тела человека. Следовательно, основной обмен зависит от массы тела, а также от пола и возраста человека.

Таблица основного обмена взрослого населения в зависимости от массы тела, возраста и пола

Мужчины (основной обмен),

Женщины (основной обмен),

Для определения суточного расхода энергии человека введен ко­эффициент физической активности (КФА) -это соот­ношение общих энерготрат на все виды жизнедеятельности человека с величиной основного обмена. Коэффициент физической активности является основным физи­ологическим критерием для отнесения населения к той или иной трудовой группе в зависимости от интенсивности труда, т.е. от энер­гозатрат.

Коэфициент физической активности КФА

Группа труда		Группа труда

Всего определено 5 трудовых групп для мужчин и 4 для женщин. Каждой трудовой группе соответствует определенный коэффициент физической активности. Для расчета суточного расхода энергии необходимо ве­личину основного обмена (соответствующую возрасту и массе тела человека) умножить на коэффициент физической активности (КФА) определенной группы населения.

I группа - работники преимущественно умственного труда, очень легкая физическая активность, КФА-1,4: научные работники, сту­денты гуманитарных специальностей, операторы ЭВМ, контролеры, педагоги, диспетчеры, работники пультов управления, медработни­ки, работники учета, секретари и т.д. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 1800-2450 ккал.

II группа - работники, занятые легким трудом, легкая физичес­кая активность, КФА-1,6: водители транспорта, работники конвейе­ров, весовщицы, упаковщицы, швейники, работники радиоэлект­ронной промышленности, агрономы, медсестры, санитарки, работ­ники связи, сферы обслуживания, продавцы промтоваров и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста состав­ляет 2100-2800 ккал.

III группа - работники средней тяжести труда, средняя физичес­кая активность, КФА-1,9: слесари, наладчики, настройщики, ста­ночники, буровики, водители экскаваторов, бульдозеров, угольных комбайнов, автобусов, врачи-хирурги, текстильщики, обувщики, железнодорожники, продавцы продтоваров, водники, аппаратчики, металлурги-доменщики, работники химзаводов, работники обще­ственного питания и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 2500-3300 ккал.

IV группа - работники тяжелого физического труда, высокая физическая активность, КФА-2,2: строительные рабочие, помощни­ки буровиков, проходчики, хлопкоробы, сельхозрабочие и механи­заторы, доярки, овощеводы, деревообработчики, металлурги, ли­тейщики и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 2850-3850 ккал.

V группа - работники особо тяжелого физического труда, очень высокая физическая активность, КФА-2,4: механизаторы и сельхоз­рабочие в посевной и уборочный периоды, горнорабочие, вальщики леса, бетонщики, каменщики, землекопы, грузчики немеханизиро­ванного труда, оленеводы и др. Суточный расход энергии в зависи­мости от пола и возраста составляет 3750-4200 ккал.

В настоящее время под питанием понимается сложный процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме веществ (нутриентов), необходимых для удовлетворения энергетических и пластических потребностей организма, в том числе регенерации клеток и тканей, регуляции различных функций организма. Пищеварением называется совокупность физико-химических и физиологических процессов, обеспечивающих расщепление поступающих в организм сложных пищевых веществ на простые химические соединения, способные всасываться и усваиваться в организме.

Не вызывает сомнений тот факт, что поступающая в организм извне пища, обычно состоящая из нативного полимерного материала (белки, жиры, углеводы), должна быть деструктурирована и гидролизована до таких элементов, как аминокислоты, гексозы, жирные кислоты и т. д., которые непосредственно участвуют в процессах метаболизма. Превращение исходных веществ в резорбируемые субстраты происходит поэтапно в результате гидролитических процессов, проходящих с участием различных ферментов.

Последние достижения в области фундаментальных исследований работы пищеварительной системы существенно изменили традиционные представления о деятельности "пищеварительного конвейера". В соответствии с современной концепцией под пищеварением понимаются процессы ассимиляции пищи от ее поступления в желудочно-кишечный тракт до включения во внутриклеточные метаболические процессы.

Многокомпонентная система пищеварительного конвейера состоит из следующих этапов:

1. Поступление пищи в ротовую полость, ее измельчение, смачивание пищевого комка и начало полостного гидролиза. Преодоление глоточного сфинктера и выход в пищевод.

2. Поступление пищи из пищевода через кардиальный сфинктер в желудок и временное ее депонирование. Активное перемешивание пищи, ее перетирание и измельчение. Гидролиз полимеров желудочными ферментами.

3. Поступление пищевой смеси через антральный сфинктер в двенадцатиперстную кишку. Перемешивание пищи с желчными кислотами и ферментами поджелудочной железы. Гомеостазирование и формирование химуса с участием кишечной секреции. Гидролиз в полости кишки.

4. Транспорт полимеров, олиго- и мономеров через пристеночный слой тонкой кишки. Гидролиз в пристеночном слое, осуществляемый панкреатическими и энтероцитарными ферментами. Транспорт нутриентов в зону гликокаликса, сорбция - десорбция на гликокаликсе, связывание с акцепторными гликопротеидами и активными центрами панкреатических и энтероцитарных ферментов. Гидролиз нутриентов в щеточной кайме энтероцитов (мембранное пищеварение). Доставка продуктов гидролиза к основанию микроворсинок энтероцитов в зону образования эндоцитозных инвагинаций (с возможным участием сил полостного давления и капиллярных сил).

5. Перенос нутриентов в кровеносные и лимфатические капилляры путем микропиноцитоза, а также диффузии через фенестры эндотелиальных клеток капилляров и по межклеточному пространству. Поступление нутриентов через портальную систему в печень. Доставка пищевых веществ лимфо- и кровотоком в ткани и органы. Транспорт нутриентов через мембраны клеток и их включение в пластические и энергетические процессы.

Какова же роль различных отделов пищеварительного тракта и органов в обеспечении процессов переваривания и всасывания нутриентов?

В полости рта происходит механическое размельчение пищи, смачивание слюной и подготовка ее к дальнейшему транспорту, который обеспечивается тем, что пищевые нутриенты превращаются в более или менее однородную массу. Движениями, в основном, нижней челюсти и языка формируется пищевой комок, который затем проглатывается и, в большинстве случаев, очень быстро достигает полости желудка. Химическая обработка пищевых веществ в ротовой полости, как правило, не имеет большого значения. Хотя слюна содержит целый ряд ферментов, их концентрация очень невелика. Лишь амилаза может играть определенную роль в предварительном расщеплении полисахаридов.

В полости желудка пища задерживается и затем медленно, небольшими порциями перемещается в тонкую кишку. По-видимому, основная функция желудка - депонирующая. Пища быстро накапливается в желудке и затем постепенно утилизируется организмом. Это подтверждается большим числом наблюдений над больными с удаленным желудком. Основным нарушением, характерным для этих больных, является не выключение собственно пищеварительной деятельности желудка, а нарушение депонирующей функции, то есть постепенной эвакуации пищевых веществ в кишечник, что проявляется в виде так называемого "демпинг-синдрома". Пребывание пищи в желудке сопровождается ферментативной обработкой, при этом желудочный сок содержит ферменты, осуществляющие начальные стадии расщепления белков.

Желудок рассматривается как орган пепсинно-кислотного пищеварения, так как это единственный отдел пищеварительного канала, где ферментативные реакции проходят в резко кислой среде. Железы желудка выделяют несколько протеолитических ферментов. Наиболее важными из них являются пепсины и, кроме того, химозин и парапепсин, которые осуществляют дезагрегацию белковой молекулы и лишь в небольшой степени расщепление пептидных связей. Большое значение имеет, по-видимому, действие соляной кислоты на пищу. Во всяком случае, кислая среда желудочного содержимого не только создает оптимальные условия для действия пепсинов, но и способствует денатурации белков, вызывает набухание пищевой массы, увеличивает проницаемость клеточных структур, тем самым благоприятствуя последующей пищеварительной обработке.

Таким образом, слюнные железы и желудок играют весьма ограниченную роль в переваривании и расщеплении пищи. Каждая из упомянутых желез по сути осуществляет воздействие на один из видов пищевых веществ (слюнные железы - на полисахариды, желудочные - на белки), причем в ограниченных пределах. В то же время поджелудочная железа выделяет самые разнообразные ферменты, которые осуществляют гидролиз всех пищевых веществ. Поджелудочная железа воздействует с помощью вырабатываемых ею ферментов на все виды нутриентов (белки, жиры, углеводы).

Ферментативное действие секрета поджелудочной железы реализуется в полости тонкой кишки, и уже один этот факт заставляет считать, что кишечное пищеварение является наиболее существенным этапом в переработке пищевых веществ. Сюда же, в полость тонкой кишки, попадает и желчь, которая вместе с панкреатическим соком осуществляет нейтрализацию кислого желудочного химуса. Ферментативная активность желчи невелика и, в общем, не превышает ту, что обнаруживается в крови, моче и других непищеварительных жидкостях. Вместе с тем желчь и, в особенности, ее кислоты (холевая и дезоксихолевая) выполняют ряд важных пищеварительных функций. Известно, в частности, что желчные кислоты стимулируют деятельность некоторых панкреатических ферментов. Наиболее отчетливо это доказано в отношении панкреатической липазы, в меньшей степени это касается амилазы и протеаз. Кроме того, желчь стимулирует перистальтику кишечника и, по-видимому, обладает бактериостатическим действием. Но наиболее важно участие желчи во всасывании нутриентов. Желчные кислоты необходимы для эмульгирования жиров и для всасывания нейтральных жиров, жирных кислот и, возможно, других липидов.

Принято считать, что кишечное полостное пищеварение - это процесс, который осуществляется в просвете тонкой кишки под влиянием, главным образом, секрета поджелудочной железы, желчи и кишечного сока. Внутрикишечное пищеварение осуществляется за счет слияния части транспортных везикул с лизосомами, цистернами эндоплазматической сети и комплекса Гольджи. Предполагается участие нутриентов во внутриклеточном метаболизме. Происходит слияние транспортных везикул с базолатеральной мембраной энтероцитов и выход содержимого везикул в межклеточное пространство. Тем самым достигается временное депонирование нутриентов и их диффузия по градиенту концентрации через базальную мембрану энтероцитов в собственную пластинку слизистой оболочки тонкой кишки.

Интенсивное изучение процессов мембранного пищеварения позволило достаточно полно охарактеризовать деятельность пище-варительно-транспортного конвейера в тонкой кишке. Согласно сложившимся на сегодня представлениям, ферментативный гидролиз пищевых субстратов последовательно осуществляется в полости тонкой кишки (полостное пищеварение), в надэпителиальном слое слизистых наложений (пристеночное пищеварение), на мембранах щеточной каймы энтероцитов (мембранное пищеварение) и после проникновения не полностью расщепленных субстратов внутрь энтероцитов (внутриклеточное пищеварение).

Начальные стадии гидролиза биополимеров осуществляются в полости тонкой кишки. При этом пищевые субстраты, не подвергшиеся гидролизу в кишечной полости, и продукты их начального и промежуточного гидролиза диффундируют сквозь неперемешивае-мый слой жидкой фазы химуса (автономный примембранный слой) в зону щеточной каймы, где осуществляется мембранное пищеварение. Крупномолекулярные субстраты гидролизуются панкреатическими эндогидролазами, адсорбированными преимущественно на поверхности гликокаликса, а продукты промежуточного гидролиза - экзогидролазами, транслоцированными на внешней поверхности мембран микроворсинок щеточной каймы. Благодаря сопряженности механизмов, осуществляющих заключительные стадии гидролиза и начальные этапы транспорта через мембрану, продукты гидролиза, образующиеся в зоне мембранного пищеварения, всасываются и поступают во внутреннюю среду организма.

Переваривание и всасывание основных нутриентов осуществляется следующим образом.

Переваривание белков в желудке происходит при превращении в кислой среде пепсиногенов в пепсины (оптимальный рН 1,5-3,5). Пепсины расщепляют связи между ароматическими аминокислотами, соседствующими с карбоксильными аминокислотами. Они инактивируются в щелочной среде, расщепление пептидов пепсинами прекращается после поступления химуса в тонкую кишку.

В тонкой кишке полипептиды подвергаются дальнейшему расщеплению протеазами. В основном расщепление пептидов осуществляется панкреатическими ферментами: трипсином, химотрипсином, эластазой и карбоксипептидазами А и В. Энтерокиназа переводит трипсиноген в трипсин, который затем активирует и другие протеазы. Трипсин расщепляет полипептидные цепочки в местах соединений основных аминокислот (лизина и аргинина), в то время как химотрипсин разрушает связи ароматических аминокислот (фенилала-нина, тирозина, триптофана). Эластаза расщепляет связи алифатических пептидов. Эти три фермента являются эндопептидазами, поскольку гидролизуют внутренние связи пептидов. Карбоксипеп-тидазы А и В представляют собой экзопептидазы, так как отщепляют только концевые карбоксильные группы преимущественно нейтральных и основных аминокислот соответственно. При протеолизе, осуществляемом панкреатическими ферментами, происходит отщепление олигопептидов и некоторых свободных аминокислот. Микроворсинки энтероцитов имеют на своей поверхности эндопептидазы и экзопептидазы, которые расщепляют олигопептиды до аминокислот, ди- и трипептидов. Всасывание ди- и трипептидов осуществляется с помощью вторичного активного транспорта. Эти продукты затем расщепляются до аминокислот внутриклеточными пептидазами энтероцитов. Аминокислоты абсорбируются по принципу механизма ко-транспорта с натрием на апикальном участке мембраны. Последующая диффузия через базолатеральную мембрану энтероцитов происходит против градиента концентрации, и аминокислоты попадают в капиллярное сплетение кишечных ворсинок. По типам переносимых аминокислот различают: нейтральный транспортер (переносящий нейтральные аминокислоты), основной (переносящий аргинин, лизин, гистидин), дикарбоксильный (транспортирующий глутамат и аспартат), гидрофобный (транспортирующий фенилаланин и метионин), иминотранспортер (переносящий пролин и гидроксипролин).

В кишечнике расщепляются и всасываются только те углеводы, на которые действуют соответствующие ферменты. Непереваривае-мые углеводы (или пищевые волокна) не могут быть ассимилированы, поскольку для этого нет специальных ферментов. Однако возможен их катаболизм бактериями толстой кишки. Углеводы пищи состоят из дисахаридов: сахарозы (обычный сахар) и лактозы (молочный сахар); моносахаридов - глюкозы и фруктозы; растительных крахмалов - амилозы и амилопектина. Еще один углевод пищи - гликоген - является полимером глюкозы.

Энтероциты не способны транспортировать углеводы размером больше, чем моносахариды. Поэтому большая часть углеводов должна расщепляться перед всасыванием. Под действием амилазы слюны образуются ди- и триполимеры глюкозы (соответственно мальтоза и мальтотриоза). Амилаза слюны инактивируется в желудке, так как оптимальный рН для ее активности составляет 6,7. Панкреатическая амилаза продолжает гидролиз углеводов до мальтозы, мальтотриозы и концевых декстранов в полости тонкой кишки. Микроворсинки энтероцитов содержат ферменты, расщепляющие олиго- и дисахариды до моносахаридов для их абсорбции. Глюкоамилаза расщепляет связи на нерасщепленных концах олигосахаридов, которые образовались при расщеплении амилопектина амилазой. В результате этого образуются наиболее легко расщепляемые тетрасахариды. Сахаразно-изомальтазный комплекс имеет два каталитических участка: один с сахаразной активностью, другой - с изомальтазной. Изомальтазный участок переводит тетрасахариды в мальтотриозу. Изомальтаза и сахараза отщепляют глюкозу от нередуцированных концов мальтозы, мальтотриозы и концевых декстранов. При этом сахараза расщепляет дисахарид сахарозу до фруктозы и глюкозы. Кроме того, на микроворсинках энтероцитов также имеется лактаза, которая расщепляет лактозу до галактозы и глюкозы.

После образования моносахаридов начинается их абсорбция. Глюкоза и галактоза транспортируются в энтероциты вместе с натрием посредством транспортера "натрий-глюкоза", при этом всасывание глюкозы значительно возрастает в присутствии натрия и нарушается в его отсутствие. Фруктоза же поступает в клетку через апикальный участок мембраны путем диффузии. Галактоза и глюкоза проходят через базолатеральный участок мембраны с помощью переносчиков, механизм выхода фруктозы из энтероцитов менее изучен. Моносахариды поступают через капиллярное сплетение ворсинок в воротную вену и далее в кровоток.

Жиры в пище представлены в основном триглицеридами, фосфолипидами (лецитином) и холестерином (в виде его эфиров). Для полноценного переваривания и всасывания жиров необходимо сочетание нескольких факторов: нормальной работы печени и желчевыводящих путей, наличия панкреатических ферментов и щелочного рН, нормального состояния энтероцитов, лимфатической системы кишечника и регионарной кишечно-печеночной циркуляции. Отсутствие любого из этих компонентов приводит к нарушению всасывания жиров и стеаторее.

В основном переваривание жиров происходит в тонкой кишке. Однако начальный процесс липолиза может проходить в желудке под действием желудочной липазы при оптимальном значении рН 4-5. Липаза желудка расщепляет триглицериды до жирных кислот и диглицеридов. Она устойчива к воздействию пепсина, однако разрушается под действием протсаз поджелудочной железы в щелочной среде двенадцатиперстной кишки, ее активность снижается также под действием солей желчных кислот. Желудочная липаза имеет небольшое значение по сравнению с панкреатической липазой, хотя обладает некоторой активностью, особенно в антральном отделе, где при механическом перемешивании химуса образуются мельчайшие жировые капли, что повышает площадь поверхности переваривания жиров.

После попадания химуса в двенадцатиперстную кишку происходит дальнейший липолиз, включающий несколько последовательных стадий. Сначала триглицериды, холестерин, фосфолипиды и продукты расщепления липидов желудочной липазой сливаются в мицеллы под действием желчных кислот, мицеллы стабилизируются фосфолипидами и моноглицеридами в щелочной среде. Затем колипаза, секретируемая поджелудочной железой, воздействует на мицеллы и служит точкой приложения действия панкреатической липазы. В отсутствие колипазы панкреатическая липаза обладает слабой липолитической активностью. Связывание колипазы с мицеллой улучшается в результате воздействия панкреатической фосфолипазы А на лецитин мицелл. В свою очередь, для активации фосфолипазы А и образования лизолецитина и жирных кислот необходимо наличие солей желчных кислот и кальция. После гидролиза лецитина триглицериды мицелл становятся доступными для переваривания. Затем панкреатическая липаза прикрепляется к соединению "колипаза-мицелла" и гидролизует 1- и 3-связи триглицеридов, образуя моноглицерид и жирную кислоту. Оптимальный рН для панкреатической липазы составляет 6,0-6,5. Другой фермент - панкреатическая эстераза - гидролизует связи холестерина и жирорастворимых витаминов с эфирами жирной кислоты. Основными продуктами расщепления липидов под действием панкреатической липазы и эстеразы являются жирные кислоты, моноглицериды, лизолецитин и холестерин (неэстерифицированный). Скорость поступления гидрофобных веществ в микроворсинки зависит от их солюбилизации в мицеллах в просвете кишки.

Жирные кислоты, холестерин и моноглицериды поступают в энтероциты из мицелл путем пассивной диффузии; хотя жирные кислоты с длинной цепью могут переноситься и с помощью поверхностного связывающего протеина. Поскольку эти компоненты жирорастворимы и гораздо мельче, чем непереваренные триглицериды и эфиры холестерина, они легко проходят через мембрану энтероцита. В клетке жирные кислоты с длинной цепью (более 12 атомов углерода) и холестерин переносятся связывающими протеинами в гидрофильной цитоплазме к эндоплазматическому ретикулуму. Холестерин и жирорастворимые витамины переносятся стерольным белком-переносчиком к гладкому эндоплазматическому ретикулуму, где холестерин реэстерифицируется. Жирные кислоты с длинной цепью транспортируются через цитоплазму специальным белком, степень их поступления в шероховатый эндоплазматический ретикулум зависит от количества жиров в пище.

После ресинтеза эфиров холестерина, триглицеридов и лецитина в эндоплазматическом ретикулуме они образуют липопротеины, соединяясь с аполипопротеинами. Липопротеины делят по размеру, по содержанию в них липидов и по типу апопротеинов, входящих в их состав. Хиломикроны и липопротеины очень низкой плотности имеют больший размер и состоят, в основном, из триглицеридов и жирорастворимых витаминов, тогда как липопротеины низкой плотности имеют меньший размер и содержат преимущественно эсте-рифицированный холестерин. Липопротеины высокой плотности - самые маленькие по размеру и содержат, главным образом, фосфолипиды (лецитин). Сформированные липопротеины выходят через базолатеральную мембрану энтероцитов в везикулах, далее они поступают в лимфатические капилляры. Жирные кислоты со средней и короткой цепью (содержащие менее 12 атомов углерода) могут прямо поступать в систему воротной вены из энтероцитов без образования триглицеридов. Кроме того, жирные кислоты с короткой цепью (бутират, пропионат и др.) образуются в толстой кишке из непереваренных углеводов под действием микроорганизмов и являются важным источником энергии для клеток слизистой оболочки толстой кишки (колоноцитов).

Подытоживая представленные сведения, следует признать, что знания физиологии и биохимии пищеварения позволяют оптимизировать условия проведения искусственного (энтерального и перорального) питания, опираясь на основные принципы деятельности пищеварительного конвейера.

Есть такое правило: если хочешь получить самую точную информацию - обращайся к справочнику. Поэтому давайте откроем 24-й том Большой медицинской энциклопедии и на странице 603 прочитаем: «Пищеварение - начальный этап обмена веществ в организме, заключающийся в физико-химической обработке пищи». Не правда ли, очень сложно?

Действительно, уважаемый читатель, мы полагаем, что ни в столовой, куда ты забегаешь в обеденный перерыв, ни дома после работы, когда ты с аппетитом ужинаешь, ни в ресторане, где ты иногда сидишь с друзьями, тебе никогда не приходит в голову, что ты совершаешь «начальный этап обмена веществ в организме». Думаем, что ты также не подозреваешь, что твоя сущность меняется в зависимости от того, с какой стороны посмотреть. Для себя - ты личность, для официанта в ресторане - клиент, для сидящих с тобой за ресторанным столиком товарищей - приятный собеседник и свой человек, а с точки зрения пищеварительного процесса ты гетеротрофный организм, не способный синтезировать органические соединения из неорганических и нуждающийся хотя бы в простейших органических субстратах, попадающих в организм с пищей.

И, наверное, не нужно, чтобы такие мысли приходили в голову во время обеда или ужина. Питание, помимо всего, акт эстетический. Как говорил И. П. Павлов, «надо есть так, чтобы еда доставляла тебе удовольствие», и потому вряд ли целесообразно представлять себе во время еды, во что и как превращаются твои любимые пельмени или треска в томатном соусе. Однако в этом вопросе надо быть грамотным. Для чего? Позволь, дорогой читатель, мы зададим тебе вопрос: умеешь ли ты питаться?

Эка невидаль, скажет иной. Чего тут сложного? Бери ложку или вилку, иногда нож и действуй, чтоб на тарелке ничего не оставалось! Нет, не так все просто. Не верите? Тогда ответьте на следующие вопросы:

1. Сколько калорий необходимо человеку в день?
2. Сколько белков, жиров, углеводов, солей должен потреблять человек в день?
3. Как долго надо разжевывать пищу?
4. Когда надо выходить из-за стола?
5. Сколько раз в день надо есть?
6. За сколько часов до сна надо последний раз принимать пищу?
7. Каковы должны быть принципы составления меню?

Перечень вопросов можно продолжить. Ну, уважаемый читатель, если ты не ответишь даже на один вопрос из семи приведенных выше, можешь считать, что есть ты не умеешь и что твоя личная система питания помимо того, что она позволяет вводить в организм необходимые питательные вещества, каждый день наносит определенный вред твоему кишечнику, твоему сердцу, твоим сосудам. Пусть каждый день этот вред невелик, незаметен. Но из малого складывается большое. Вот почему мы и решили вначале рассказать о пищеварении, чтобы читатель мог понять, как мы едим, а в дальнейшем речь пойдет о том, как надо есть правильно.

Процесс пищеварения начинается задолго до того, как в рот попадает первый кусок пищи . Начало пищеварения связано с определенным, индивидуальным для каждого человека временем. В нашем организме работают так называемые «биологические часы»: в течение суток ритм всех жизненных процессов циклически изменяется, периодически уменьшается и увеличивается количество клеток крови, меняется ее свертываемость, меняется и деятельность пищеварительных желез - в определенные часы они активизируются, а в другое время их деятельность заторможена. Значит, в определенное время (когда эти железы активизировались) человек начинает испытывать чувство голода.

Кроме этого внутреннего механизма, связанного с биоритмами, имеется и другой, в основе которого лежат индивидуальные привычки человека, - в те часы, когда он обычно завтракает, обедает или ужинает, у него на основе индивидуального опыта начинают активизировать свою деятельность пищеварительные железы. Итак, процесс пищеварения начинается с двух рефлексов «па время»: безусловного, связанного с наследственными биоритмами, и условного, зависящего от времени принятия пищи данным конкретным человеком.

Далее наступает период действия других раздражителей: человек попадает в привычную обстановку столовой, ресторана или садится дома за обеденный стол. Возникает условный рефлекс на обстановку, что еще сильнее активирует пищеварительный аппарат. Но этот рефлекс, как и предыдущие (на время), производит, если так можно выразиться, неспецифическую активацию пищеварительного аппарата: пищеварительные железы, прежде всего железы желудка, начинают выделять сок, но его состав во всех случаях будет одинаковым. После этого включаются специфические рефлексы: человек видит пищу, чувствует ее запах, при попадании пищи в рот раздражаются вкусовые рецепторы - нервные окончания, заложенные в языке. Здесь уже раздражение" будет специфическим, и пищеварительные железы начнут выделять сок, различный по количеству и составу, в зависимости от вида пищи, которую человек принимает: на мясо будет выделяться большое количество желудочного сока, богатого ферментами, на молоко - меньшее количество с меньшим содержанием ферментов. Если вы едите сухари, то выделяется большое количество слюны, содержащей в достаточно высокой концентрации фермент амилазу, который расщепляет углеводы. А если в рот попало что-то кислое (например, вы разжевали дольку лимона), то слюна начинает буквально бить фонтаном, но она почти не содержит ферментов, а богата минеральными солями, которые участвуют в нейтрализации лимонной кислоты.

Под влиянием всех этих факторов в короткое время перестраивают свою деятельность прежде всего желудочные железы - начинается первая фаза желудочной секреции, которая носит название сложнорефлекторной, поскольку в ее формировании принимает участие целый комплекс рефлексов как -безусловных, так и условных.

Когда пища попадет в желудок, начнется вторая фаза желудочной секреции - нервно-химическая, которая связана уже с непосредственным действием пищевого комка на стенки желудка, на его железы, на нервные окончания, заложенные в этой стенке.

Нервной эта фаза называется потому, что в ней продолжает играть роль рефлекторный компонент, а химической - в связи с тем, что химические вещества пищи непосредственно воздействуют на стенку желудка.

До того момента, как пища попадет в желудок, осуществляется еще один важный начальный этап процесса пищеварения - пережевывание пищи. Пища измельчается и благодаря этому в дальнейшем она будет сильнее подвергаться воздействию пищеварительных соков желудка. В полости рта начинается и химическая обработка пищи. В слюне содержится фермент, расщепляющий углеводы - птиалин, или амилаза.

Этот фермент расщепляет крахмал - полисахарид на более мелкие составные части - декстраны. Попробуйте проделать такой эксперимент: возьмите небольшой кусочек хлеба и долго жуйте его. Вы почувствуете, что хлеб приобретает сладковатый привкус, так как произошло расщепление крахмала на сахаристые вещества. Обычно мы не жуем пищу в течение нескольких минут и поэтому углеводы в ротовой полости расщепляются лишь частично. Кроме того, в слюне есть слизистое вещество - муцин. Он обволакивает и как бы «смазывает» частицы пищи, способствуя их перемещению вдоль пищеварительного канала.

В полости желудка начинается переваривание белков, содержащихся в пище, под влиянием фермента пепсина и соляной кислоты. Железы желудка выделяют неактивный профермент пепсиноген, который активируется под воздействием соляной кислоты, также продуцируемой железами желудочной стенки. Соляная кислота, кроме активации пепсина, выполняет и ряд других важный функций: она вызывает набухание некоторых белков, подготавливая их расщепление пепсином, создает необходимую для действия пепсина кислую реакцию среды, а также обладает бактерицидным (то есть убивающим микробы) действием.

Продуцирование железами стенки желудка пепсина и соляной кислоты начинается еще до того, как пища попадает в желудок. Если первая сложнорефлекторная фаза желудочной секреции хорошо выражена, то пища попадает уже в готовый к ее перевариванию желудок и расщепление пищевых веществ идет активно. Количество выделяемых желудком соляной кислоты и пепсина зависит от характера пищи, поступающей в пищеварительный тракт: в одном случае среда будет очень кислой и содержать много пепсина, а в другом - выделяется слабокислый, бедный пепсином желудочный сок. Пепсин обладает огромной переваривающей способностью: один грамм пепсина может за два часа переварить приблизительно 50 кг яичного альбумина, а в желудочном соке содержится около одного грамма пепсина на литр. Очень важно, чтобы желудочный сок выделялся в точном количестве с характером и количеством поступающей в желудок пищи, иначе он может неблагоприятно воздействовать на желудочную стенку. Недаром возникновению язвенной болезни желудка часто предшествуют гастриты : воспаление желудочной стенки при высокой кислотности и богатом содержании пепсина в желудочном соке.

Для того чтобы представить, насколько динамика пищеварения в желудке зависит от характера принимаемой пищи, мы, рискуя несколько перегрузить наш рассказ фактическим материалом, приведем достаточно большую цитату из того же 24-го тома БМЭ, поскольку она очень точно и сжато дает представление по данному вопросу. «При приеме смешанной пищи количество п качество желудочного сока бывает различным в зависимости от процентного соотношения входящих в нее основных сортов пищи, а также различных дополнительных веществ, добавляемых к тому или иному блюду. Установлено, что при приеме различных супов наибольшее количество сока отделяется на ячневый, овсяный и картофельный супы и сравнительно меньше - на рисовый и манный.

Значительное количество сока выделяется при еде рассольника и капустных щей, особенно кислых. Из вторых блюд наибольшее количество сока отделяется на суфле из рыбы и наименьшее - на рисовый пудинг и манную кашу. Из мясных блюд наибольшее количество сока отделяется при приеме мясного рулета и наименьшее - макаронника.

Большое количество сока выделяется при еде тушеного мяса и особенно - бефстроганов.

Из сладких блюд наибольшую секрецию вызывает компот из сухих фруктов с примесью сока сырых апельсинов. К приведенной цитате следует добавить, что в зависимости от характера пищи варьирует также длительность секреции и ее латентный период, то есть время, проходящее между приемом пищи и началом секреции. Таким образом, желудочная секреция в значительной степени зависит от того, что и как мы едим.

Из желудка пищевой комок попадает в двенадцатиперстную кишку, где пищеварение происходит под влиянием соков, выделяющихся из так называемых бруннеровых желез ее стенки, секрета поджелудочной железы, печени и тонкого кишечника. Наибольшее значение в дуоденальном пищеварении (duodenum- латинское название двенадцатиперстной кишки) принадлежит панкреатическому соку (pancreas - латинское название поджелудочной железы), который выделяется в количестве от 600 мл до 2000 мл в сутки и содержит ферменты, расщепляющие белки, жиры, углеводы. Сюда относятся расщепляющие белки трипсин, хемотрипсин и карбоксипептидаза; сахаролитические ферменты - амилаза, мальтаза и лактаза - и липаза.

Механизм включения этих ферментов в пищеварительный процесс очень сложен. Многие из них выделяются в неактивном состоянии и должны быть активированы.

Переваривающая сила этих ферментов зависит не только от их количества, но и от реакции среды в двенадцатиперстной кишке, от того, насколько кислым было содержимое желудка.

Действие ферментов, расщепляющих в двенадцатиперстной кишке белки, зависит и от тою, насколько интенсивно прошло первичное расщеплен не белков в желудке.

Дуоденальное пищеварение также связано со скоростью поступления пищевого комка из желудка, а это, в свою очередь, обусловлено кислотностью желудочного сока. Не вдаваясь в подробности, не являющиеся необходимыми в научно-популярной литературе, хотим только подчеркнуть, что уровень дуоденального пищеварения тесно связан с пищеварением в желудке и определяется теми же самыми факторами.

Говоря о пищеварении в двенадцатиперстной кишке , необходимо подчеркнуть, что очень важным ферментом панкреатического сока является липаза, фермент, расщепляющий жиры. Ферменты, расщепляющие белки и углеводы, имеются во многих отделах пищеварительного тракта, а панкреатическая липаза - это практически единственный липолитический фермент. Поэтому при нарушении экскреторной функции (то есть продукции пищеварительных ферментов) поджелудочной железы существенно нарушается именно жировой обмен.

В двенадцатиперстную кишку поступает также желчь из печени . Желчь эмульгирует жиры и активирует липазу, то есть способствует расщеплению жиров. И секреция поджелудочного сока и секреция желчи, так же как и выделение желудочного сока, проходят две фазы - сложнорефлекторную и нервно-химическую и подчиняется тем же самым закономерностям, как и в желудке.

Окончательное расщепление пищевых продуктов происходит в тонком кишечнике, где пищевые массы перерабатываются под воздействием панкреатического сока, которым они пропитались в двенадцатиперстной кишке, и ферментов, продуцируемых железами стенки тонкого кишечника. В тонком кишечнике происходит в основном всасывание расщепленных пищевых продуктов (частично оно начинается уже в желудке, где всасывается небольшое количество воды и, если он был принят, спирт), которые попадают в кровь. Вместе с током крови питательные вещества поступают в печень - главную химическую лабораторию организма, где перерабатываются далее; часть из них разносится с током крови по организму и поступает в клетки, другие откладываются в печени или идут для синтеза других веществ, в частности - белков. В печени же происходит обезвреживание образовавшихся в процессе расщепления питательных веществ ядовитых для организма продуктов.

В толстом кишечнике, в который переходит тонкий, происходит интенсивное всасывание воды. Пищевой комок здесь расщепляется уже менее интенсивно, поскольку сок толстого кишечника беден ферментами. Большое значение для химических процессов в толстых кишках имеет нормальная кишечная микрофлора. Непереваренные остатки пищи выбрасываются из организма в виде испражнений. Необходимо подчеркнуть, что в толстом кишечнике в относительно небольших количествах образуются ядовитые для организма продукты, которые, всасываясь, попадают в печень и там обезвреживаются. В толстом кишечнике происходит также образование газов (аммиак, углекислый газ, водород, сероводород). Газы, образующиеся большей частью при окончательном распаде белков, нужны для стимуляции моторики толстого кишечника и проталкивания каловых масс к прямой кишке.

Таков, вкратце, процесс пищеварения в человеческом организме .

Пищеварение в полости рта. Глотание

В ротовой полости пища механически размельчается и перемешивается. Здесь же начинается первичный этап ее химической обработки под действием слюны, которая вырабатывается слюнными железами. В слюне содержатся специальные ферменты, расщепляющие крахмал до глюкозы.

Скользкий комок пережеванной и смоченной слюной пищи благодаря движениям языка и щек попадает на спинку языка и проталкивается дальше в глотку. В этот момент гортань поднимается и вход в нее закрывается надгортанником. В результате пища не попадает в дыхательные пути, а проталкивается дальше в пищевод. Таким образом, глотание является сложным рефлекторным актом. Центр глотания находится в продолговатом мозге и взаимодействует с центром дыхания и центром сердечной деятельности.

Пищеварение в желудке

Многочисленные железы слизистой оболочки желудка вырабатывают желудочный сок. Основным ферментом его является пепсин, расщепляющий сложные молекулы белка на более простые молекулы аминокислот. Пищеварение в желудке происходит только при температуре тела 35-37 °С и при наличии в желудочном соке соляной кислоты, повышающей активность ферментов.

Желудочное сокоотделение регулируется двумя механизмами - нервным и гуморальным. Благодаря нервной регуляции секреция желудочного сока начинается уже спустя несколько минут после того, как пища поступила в рот. Такой условнорефлекторно выделяемый желудочный сок называется аппетитным. Аппетитный сок имеет важное значение для пищеварения: благодаря ему желудок оказывается заранее подготовленным к приему пищи, и при ее попадании сразу же начинается процесс расщепления питательных веществ.

Одновременно продукты расщепления пищевых веществ (глюкоза, аминокислоты и др.) через слизистую оболочку желудка всасываются в кровь; с током крови они попадают к желудочным железам и вызывают сокоотделение, которое продолжается в течение всего времени, пока пища находится в желудке. Это - гуморальная регуляция желудочного сокоотделения.

Роль поджелудочной железы, печени и кишечных желез в пищеварении

Процесс переваривания пищи в кишечнике происходит под действием пищеварительных соков, выделяемых поджелудочной железой, печенью и кишечными железами.

Поджелудочная железа состоит из клеток двух типов: одни выделяют пищеварительный сок, другие - гормон инсулин. Поджелудочный сок, поступающий в двенадцатиперстную кишку по двум протокам, содержит ряд ферментов, которые расщепляют практически все органические питательные вещества. Существуют механизмы нервной и гуморальной регуляции функций поджелудочной железы.

Печень - самая крупная железа нашего организма. Клетки печени непрерывно вырабатывают желчь, которая по пузырному протоку попадает в двенадцатиперстную кишку. В перерывах между процессами переваривания пищи желчь накапливается в желчном пузыре. Выведение желчи в кишку регулируется нервным и гуморальным механизмами. Желчь усиливает движение кишки и способствует выделению поджелудочного сока; кроме того, она повышает активность ферментов, выделяемых поджелудочной и кишечными железами, облегчает расщепление жиров. Таким образом, печень участвует в регуляции обмена белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов и других биологически активных веществ. Важное значение имеет барьерная функция печени: вся оттекающая от кишечника кровь, проходя через печень, очищается от вредных или ядовитых веществ, которые выводятся вместе с желчью в кишечник.

Кишечный сок, вырабатываемый железами слизистой оболочки тонкой кишки, содержит большое число ферментов, которые действуют на все виды органических питательных веществ и завершают их переваривание.

Кишечное пищеварение. Всасывание

Процесс пищеварения в тонкой кишке состоит из трех последовательных этапов: полостное пищеварение, пристеночное (мембранное) пищеварение и всасывание.

При полостном пищеварении расщепление питательных веществ происходит под влиянием пищеварительных соков в полости кишки. Благодаря сокращениям стенки кишки ее содержимое интенсивно перемешивается, что облегчает процесс переваривания пищи.

В процессе пристеночного (мембранного) пищеварения за счет действия молекул ферментов, находящихся на клеточной оболочке (мембране), перевариваются наиболее мелкие пищевые частицы, попавшие между ворсинками слизистой оболочки кишки.

Всасывание - это процесс поступления различных соединений через слой клеток-ворсинок в кровь и лимфу, в результате чего организм получает все необходимые ему вещества. Наиболее интенсивное всасывание происходит в тонкой кишке. Благодаря тому, что в каждую кишечную ворсинку проникают мелкие артерии, разветвляющиеся на капилляры, всасываемые питательные вещества легко проникают в жидкие среды организма. Глюкоза и расщепленные до аминокислот белки всасываются в кровь непосредственно. Кровь, несущая глюкозу и аминокислоты, направляется к печени, где происходит отложение углеводов. Жирные кислоты и глицерин - продукт переработки жиров под воздействием желчи - всасываются сначала в лимфу и уже оттуда попадают в кровеносную систему.

В тонкой кишке в основном завершаются процессы переваривания пищи и всасывания питательных веществ. Исключение составляет растительная клетчатка, расщепление которой происходит в толстой кишке. Железы толстой

кишки выделяют сок, частично расщепляющий растительную клетчатку и разрушающий невсосавшиеся продукты переваривания белков. Благодаря интенсивному всасыванию воды в толстой кишке пищевая кашица по мере ее продвижения постепенно превращается в плотные каловые массы, которые из толстой кишки попадают в прямую кишку. Опорожнение прямой кишки (дефекация) - сложный рефлекторный акт, которому способствует сокращение диафрагмы и мышц стенки живота. Центр этого рефлекса находится в крестцовом отделе спинного мозга; его деятельность регулируется головным мозгом.

Переваривание - это расщепление поступающих с пищей сложных питательных веществ до более простых, после чего происходит из всасывание в кровь. Кратко этапы пищеварения можно описать так:

1. В ротовой полости происходит расщепление части углеводов под действием фермента слюны амилазы.
2. В желудке частично расщепляются белки под действием фермента пепсина. Пища обеззараживается соляной кислотой.
3. В двенадцатиперстной кишке под действием множества ферментов расщепляются белки, жиры и углеводы.
4. В остальной части тонкой кишке простые питательные вещества (аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты, микроэлементы, витамины) всасываются в кровь.
5. В толстой кишке всасывается вода и формируются каловые массы.

При этом важным элементом пищеварения является перистальтика желудка и кишечника, позволяющая постоянно перемешивать пищевой комок, что помогает обрабатывать его ферментами.

Ниже этапы процесса пищеварения описываются более подробно.

Пищеварение начинается в ротовой полости с процесса пережевывания, который стимулирует выработку слюны.

Этапы пищеварения

В слюне содержится фермент амилаза, частично расщепляющий сложные углеводы. Лизоцим частично обеззараживает пищу от бактерий. Кроме того, слюна участвует в формировании скользкого пищевого комка, который далее отправляется в пищевод.

Попав в желудок, пища смешивается с желудочным соком, включающим соляную кислоту и ряд ферментов. Фермент пепсин расщепляет белки, частично до аминокислот, частично до промежуточных продуктов. Соляная кислота убивает бактерии.

Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку - это первый отдел тонкой кишки. Здесь пища смешивается

• с желчью, вырабатываемой печенью,
• панкреатическим соком, который вырабатывается поджелудочной железой и содержит ряд ферментов,
• кишечным соком – ферментами, выделяемые самой кишкой.

Происходит эмульгирование жиров (их разбиение на мелкие капельки) и их расщепление, продолжается расщепление углеводов и белков.

На протяжении всей остальной части тонкой кишки (тощей и подвздошной) происходит основное всасывание питательных веществ и витаминов в кровь. При этом продукты расщепления жиров всасываются не в кровеносные капилляры, а в лимфатические.

Непереваренные остатки пищи из тонкой кишки перемещаются в толстую, где из них в организм всасывается большая часть воды. В толстой кишке содержатся бактерии, способные частично разрушать целлюлозу и оставшиеся белки. Бактерии толстого кишечника вырабатывают ряд необходимых человеку витаминов. С другой стороны, при разрушении здесь белков образуются ядовитые вещества. Стенки толстого кишечника вырабатывают слизь, необходимую для формирования каловых масс.

Пищеварение

Процесс пищеварения — это процесс расщепления пищи на более мелкие компоненты, необходимый для ее дальнейшего усваивания и всасывания, с последующим поступлением необходимых питательных для организма веществ в кровь. Длина пищеварительного тракта человека составляет около 9 метров. Процесс полного переваривания пищи у человека занимает 24-72 часа и варьируется у разных людей. Пищеварение можно разделить на три фазы: головная фаза, желудочная фаза и кишечная фаза. Головная фаза пищеварения начинается при виде пищи, при ощущении ее запаха или представления о ней. В данном случае происходит стимуляция коры головного мозга. Вкусовые и запаховые сигналы направляются в гипоталамус и в продолговатый мозг. После этого сигнал проходит через блуждающий нерв, происходит высвобождение ацетилхолина. В этой фазе желудочная секреция повышается до 40% от максимальной. В данный момент кислотность в желудке еще не гасится пищей. Кроме того мозг посылает сигналы и в пищеварительном тракте начинается выделение ферментов и слюны во рту.

Желудочная фаза пищеварения длится от 3 до 4 часов. Она стимулируется наличием пищи в желудке и его растяжением, снижается уровень pH. Растяжение желудка активирует рефлексы мышечной оболочки. В свою очередь данный процесс активизирует высвобождение большего уровня ацетилхолина, который способствует повышению секреции желудочного сока. Когда белки попадают в желудок, они связываются с ионами водорода, что приводит к повышению pH. Увеличивается ингибирование гастрина и желудочного сока. Это активизирует G-клетки к освобождению гастрина, что в свою очередь стимулирует париетальные клетки к секреции желудочной кислоты. Желудочная кислота содержит в себе примерно 0,5% хлористоводородной кислоты, которая приводит к понижению pH до необходимого 1-3. Секрецию кислоты также вызывают ацетилхолин и гистамин.

Кишечная фаза пищеварения состоит из двух этапов: возбуждающего и ингибирующего.

Частично переваренная в желудке пища (химус) наполняет двенадцатиперстную кишку. Это вызывает освобождение кишечного гастрина. Энтерогастринный рефлекс по блуждающему нерву приводит в движение волокна, которые заставляют напрячься сфинктер привратника желудка, что тормозит поступления большего количества пищи в кишечник.

Этапы пищеварения

Пищеварение является формой катаболизма, и в глобальном смысле его можно разделить на два процесса — механический и химический процесс пищеварения. Механический процесс пищеварения заключается в физическом перемалывание крупных кусков пищи (пережёвывание) на более мелкие, которые потом могут быть доступны для расщепления ферментами. Химическое пищеварение заключается в расщеплении пищи ферментами на молекулы, которые доступны для усваивания организмом. Стоит отметить, что процесс химического пищеварения запускается еще тогда, когда человек только взглянул на пищу или почуял ее запах. Органы чувств запускают процесс выделения пищеварительных ферментов и слюны.

Во время приема пищи у человека она попадает в рот, где происходит процесс механического пищеварения, то есть происходит перемалывание пищи на более мелкие частицы путем пережёвывания, а также происходит ее смачивание слюной. Слюна человека является жидкостью, выделяемой слюнными железами, в которой содержатся слюнные амилазы — ферменты расщепляющие крахмал. Также слюна действует как смазка для лучшего прохождения пищи дальше по пищеводу. После процесса пережёвывания и крахмальной ферментации пища в виде смоченного комка проходит дальше в пищевод и далее в желудок под действием волнообразных движений мышц пищевода (перистальтики). Желудочный сок в желудке запускает процесс усваивания белков. Желудочный сок состоит главным образом из соляной кислоты и пепсина.

Пищеварение

Эти два вещества не разъедают стенки желудка благодаря защитному слизистому слою желудка. В тоже время белковая ферментация происходит в процессе перистальтики, в ходе которого пища перемешивается и происходит смешивание с пищеварительными ферментами. Примерно через 1-2 часа полученная густая жидкость под названием химус попадает в двенадцатиперстную кишку через открывающийся сфинктер. Там происходит смешивание химуса с пищеварительными ферментами поджелудочной железы, затем химус проходит через тонкую кишку в которой продолжается процесс пищеварения. Когда данная кашица полностью переваривается она всасывается в кровь. При этом 95% всасывания питательных веществ происходит в тонкой кишке. В процессе переваривания в тонкой кишке запускаются процессы выделения желчи, поджелудочного сока и кишечного сока. Вода и минеральные вещества всасываются обратно в кровь в толстой кишке, где pH составляет от 5,6 до 6,9. Также в толстой кишке всасываются некоторые из витаминов, например биотип и витамин K, которые производятся бактериями в кишечнике. Движение пищи в толстой кишке при этом гораздо медленное чем в других отделах пищеварительного тракта. Отходы устраняются через прямую кишку во время дефекации.

Стоит отметить, что стенки кишечника выстланы ворсинками, которые играют роль в всасывании пищи. Ворсинки значительно увеличивают площадь всасывающей поверхности при пищеварении.

Пищеварительная система

Пищеварение — это сложный процесс, в ходе которого поступившая в организм пища подвергается механической и химической обработке, всасывание переработанных веществ в кровь и выделение наружу твердых непереваренных остатков.

Этапы пищеварения

Механическая обработка пищи. Происходит в ротовой полости — измельчение пищи (пережевывание) и увлажнение

Химическая обработка пищи. Происходит под действием пищеварительных соков в различных отделах

пищеварительной системы

	Органы, строение
Рото-вая по-лость	Зубы 32: 4 резца, 2 клыка, 4 малых и 6 больших коренных зубов на каждой челюсти. Язык — мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. Слюнные железы (3 пары): околоушная, подъязычная, подчелюстная	В ротовой полости пища подвергается меха нической обработке — пережевыванию и смачиванию слюной. Слюна обезвреживает, смачивает и обволакивает кусочки пищи, образуя пищевой комок. В ротовой полости почти не происходит всасывания питательных веществ. Язык — орган вкуса и речи
Глотка, пище-вод	Верхняя часть пищеварительного ка-нала представляет собой трубку длиной 25 см. Выстлана плоским эпителием	Проглатывание пищи, проталкивание пищевого комка в желудок благодаря перистальтике (волнообразным сокращениям стенок)
	Расширенная часть пищеварительного канала, напоминающая большую грушу. Вместимостью до 2-3 л. Стенки состоят из гладкой мышечной ткани, выстланы слизистым эпителием, складки которого содержат около 35 млн желез	В желудке пища перемешивается за счет сокращения стенок и далее подвергается пищеварению. Фермент желудка пепсин расщепляет белки до пептидов, липаза — жиры молока. Реакция желудка кислая. В желудке частично всасываются вода, глюкоза, аминокислоты молочных белков, минеральные соли
Кишеч-ник	Двенадцатиперстная кишка — начальный отдел тонкого кишечника длиной до 15 см (двенадцать пальцев — перстов, сложенных в ряд). В ней открываются протоки поджелудочной железы и желчного пузыря. Железистый эпителий вырабатывает кишечный сок	В тонкой кишке переваривается 80% белков, почти 100% жиров и углеводов. Фермент сока поджелудочной железы трипсин расщепляет белки до аминокислот, липаза — жиры до глицерина и жирных кислот, амилаза — углеводы до глюкозы. Реакция среды щелочная

	Органы, строение
	Тонкий кишечник — самая длинная часть пищеварительной трубки до 6 м. Образует в брюшной полости много петель. Слизистая оболочка вырабатывает кишечный сок, образуют множество ворсинок, увеличивающих площадь переваривающей и всасывающей поверхности. К ворсинакам подходят кровеносные и лимфатические капилляры. Стенки образованы гладкой мышечной тканью, спо-собной к перистальтическим движениям	Пищеварение идет в два этапа: 1 — полостное пищеварение, происходит расщепление веществ под влиянием пищеварительных соков в полости кишки.- пристеночное пищеварение — питательные вещества перевариваются на мембранах ворсинок, на которых находится большое количество молекул ферментов. Всасывание веществ в основном происходит в тонком отделе кишечника. Суть и этапы процесса пищеварения Аминокислоты, глюкоза всасывается в кровь (в кровеносные капилляры ворсинок). Глицерины, соли жирных кислот всасываются в лимфатические капилляры ворсинок. Также через ворсинки кишечника всасываются вода, минеральные вещества
	Слепая кишка — участок между тон-кой и толстой кишкой, имеет форму мешка и червеобразный отросток 8-15 см-апендикс.	Лимфатические клетки принимают участие во всех защитных реакциях организма. При попадании в аппендикс непереваренных остатков пищи возникает воспаление аппендикса — за-болевание аппендицит
Толстый кишечник, конечный отдел пищеварительной трубки, имеет длину от 1,5 до 2 м, диа-метр в 2-3 раза больше, чем у тонкой кишки. Вырабатывает только слизь. Прямая кишка заканчивается анальным отверстием	В толстой кишке образуются каловые массы, которые выделяются через анальное отверстие. Этот процесс занимает около 12 ч., за это время происходит всасывание воды, витамина К и минеральных веществ. Железы толстого кишечника вырабатывают слизь, облегчающую прохождение каловых масс. Бактерии толстого кишечника расщепляют клетчатку и синтезируют витамины группы К и В. Уменьшение или увеличение численности бактерий вызывает расстройство кишечника

Лекция добавлена 17.11.2012 в 12:15:03

Пищеварительная система (задания на установление последовательности)

Вопросы проверяют знания строения пищеварительной системы, этапов пищеварения. Приведены типовые задания под редакцией В.С.

Процесс переваривания в желудке

1. Установите правильную последовательность переваривания белков, начиная с поступления их в ротовую полость с пищей.

1) механическое измельчение и смачивание

2) поступление аминокислот в кровь

3) расщепление на пептиды в кислой среде

4) расщепление пептидов до аминокислот при помощи трипсина

5) поступление пищевого комка в двенадцатиперстную кишку

2. Установите правильную последовательность регуляции концентрации глюкозы в крови, начиная с ее повышения.

1) забор глюкозы органами и тканями

2) выброс инсулина в кровь

3) повышение концентрации глюкозы в крови

4) поступление сигнала к поджелудочной железе

5) понижение уровня глюкозы в крови

3. Установите правильную последовательность иерархического соподчинения элементов пищеварительной системы, начиная с наименьшего уровня.

1) стенка кишки

2) тонкая кишка

3) гладкомышечная клетка

4) пищеварительная система

5) мышечная ткань

4. Установите последовательность переваривания нуклеиновых кислот, начиная с поступления их в ротовую полость с пищей.

1) незначительный гидролиз под воздействием кислоты

2) механическое измельчение и смачивание пищи

3) поступление азотистых оснований в кровь

4) поступление полинуклеотидов в двенадцатиперстную кишку

5) расщепление нуклеиновых кислот на нуклеотиды

5. Установите правильную последовательность движения аминокислоты с кровью после ее всасывания в кишечнике.

1) поступление аминокислоты в капилляры тонкого кишечника

2) поступление аминокислоты в печеночную вену

3) поступление аминокислоты в воротную вену печени

4) движение аминокислоты к клеткам и тканям организма

5) движение аминокислоты через синусы печени

6. Установите последовательность регуляции количества воды во вторичной моче при обезвоживании.

1) секреция антидиуретического гормона гипофизом

2) регистрация повышения вязкости крови гипоталамусом

3) поступление воды в кровь из канальца нефрона в результате осмоса

4) уменьшение количества воды во вторичной моче

5) усиление активного транспорта ионов солей обратно в кровь в канальце нефрона

7. Установите последовательность процессов, происходящих при обмене углеводов в организме человека.

1) расщепление крахмала под действием ферментов слюны

2) полное окисление до углекислого газа и воды

3) расщепление углеводов под действием ферментов поджелудочного сока

4) анаэробное расщепление глюкозы

5) всасывание глюкозы в кровь и транспорт к клеткам тела

8. Установите последовательность изменений, происходящих с пищей в организме человека по мере прохождения ее по пищеварительному каналу.

1) расщепление белков под действием пепсина

2) всасывание воды и образование каловых масс

3) обработка пищевого комка желчью

4) всасывание продуктов расщепления в кровь

5) расщепление крахмала амилазой слюны

9. Установите последовательность этапов процесса пищеварения в организме человека.

1) расщепление белков до пептидов и аминокислот

2) удаление непереваренных остатков пищи из организма

3) поступление мономеров в кровь и жиров в лимфу

4) расщепление клетчатки до глюкозы

5) расщепление крахмала до простых углеводов

10. Установите последовательность этапов жирового обмена у человека.

1) эмульгация жиров под действием желчи

2) поглощение глицерина и жирных кислот клетками эпителия кишечной ворсинки

3) поступление человеческого жира в лимфатический капилляр, а затем в жировое депо

4) поступление жиров с пищей

5) синтез человеческого жира в клетках эпителия

6) расщепление жиров до глицерина и жирных кислот

(далее по тексту - «П.») - это совокупность процессов, обеспечивающих механическое измельчение и химическое (главным образом ферментативное) расщепление пищевых веществ на компоненты, лишённые видовой специфичности и пригодные к всасыванию и участию в организма животных и человека. Поступающая в организм пища всесторонне обрабатывается под действием различных пищеварительных ферментовПищеварительные ферменты - вырабатываются органами пищеварения и расщепляют сложные вещества пищи на более простые, легко усвояемые организмом соединения. Белки расщепляются протеазами (трипсин, пепсин и др.), жиры - липазами, углеводы - гликозидазами (амилаза). , синтезируемых специализированными клетками, причём расщепление сложных пищевых веществ ( , и углеводовУглеводы - один из основных компонентов клеток и тканей живых организмов. Обеспечивают все живые клетки энергией (глюкоза и ее запасные формы - крахмал, гликоген), участвуют в защитных реакциях организма (иммунитет). Из пищевых продуктов наиболее богаты углеводами овощи, фрукты, мучные изделия. ) на всё более мелкие фрагменты происходит с присоединением к ним молекулы воды. Белки расщепляются в конечном итоге на аминокислотыАминокислоты - класс органических соединений, обладающих свойствами и кислот, и оснований. Участвуют в обмене азотистых веществ в организме (исходные соединения при биосинтезе гормонов, витаминов, медиаторов, пигментов, пуриновых оснований, алкалоидов и др.). Около 20 важнейших аминокислот служат мономерными звеньями, из которых построены все белки. , жиры - на глицерин и жирные кислоты, углеводы - на моносахариды. Эти относительно простые вещества подвергаются всасыванию, а из них в органах и тканях вновь синтезируются сложные органические соединения.

Типы пищеварения

Рис. 1. Локализация гидролиза пищевых веществ при внеклеточном, дистантном пищеварении: 1 - внеклеточная жидкость; 2 - внутриклеточная жидкость; 4 - ядро; 5 - клеточная мембрана; 6 -

Нерасщеплённый или не полностью расщепленный пищевой субстрат поступает внутрь клетки, где подвергается дальнейшему гидролизу ферментами . Такой эволюционно более древний тип П. распространён у всех одноклеточных, у некоторых низших многоклеточных организмов (например, у губок) и у высших животных. В последнем случае имеются в виду фагоцитарные свойства белых клеток (см. ) и ретикуло-эндотелиальной системы, а также одна из разновидностей - так называемый пиноцитоз, свойственный клеткам эктодермального и энтодермального происхождения. Внутриклеточное П. может быть реализовано не только в цитоплазме, но и в специальных внутриклеточных полостях - пищеварительных вакуолях, существующих постоянно или образующихся при фагоцитозе и пиноцитозе. Предполагается, что во внутриклеточном пищеварении могут участвовать , ферменты которых поступают в пищеварительные вакуоли.

Рис. 2. Локализация гидролиза пищевых веществ при внутриклеточном пищеварении: 1 - внеклеточная жидкость; 2 - внутриклеточная жидкость; 3 - внутриклеточная вакуоль; 4 - ядро; 5 - клеточная мембрана; 6 - ферменты

Синтезируемые в клетках ферменты переносятся во внеклеточную среду организма и осуществляют своё действие на расстоянии от секретирующих клеток. Внеклеточное П. преобладает у кольчатых червей, ракообразных, насекомых, головоногих, оболочников и хордовых, кроме ланцетника. У большинства высокоорганизованных животных секреторные клетки расположены достаточно далеко от полостей, где реализуется действие пищеварительных ферментов ( и у млекопитающих). Если дистантное П. происходит в специальных полостях, принято говорить о полостном пищеварении. Дистантное П. может проходить за пределами организма, продуцирующего ферменты. Так, при дистантном внеполостном П. насекомые вводят пищеварительные ферменты в обездвиженную добычу, а бактерииБактерии - группа микроскопических, преимущественно одноклеточных организмов. Шаровидные (кокки), палочковидные (бациллы, клостридии, псевдомонады), извитые (виброны, спириллы, спирохеты). Способны расти как в присутствии атмосферного кислорода (аэробы), так и в его отсутствии (анаэробы). Многие бактерии являются возбудителями болезней животных и человека. Существуют бактерии, необходимые для нормального процесса жизнедеятельности (кишечная палочка участвует в переработке питательных веществ в кишечнике, однако при обнаружении ее, например, в моче, эта же бактерия рассматривается как возбудитель инфекции почек и мочевыводящих путей). выделяют разнообразные ферменты в культуральную среду.

Рис. 3. Локализация гидролиза пищевых веществ при мембранном пищеварении: 1 - внеклеточная жидкость; 2 - внутриклеточная жидкость; 4 - ядро; 5 - клеточная мембрана; 6 - ферменты

Осуществляется ферментами, локализованными на структурах клеточной мембраны, и занимает промежуточное положение между внеклеточным и внутриклеточным. У большинства высокоорганизованных животных такое П. происходит на поверхности мембран микроворсинок кишечных клеток и является основным механизмом промежуточных и заключительных стадий гидролиза. Мембранное пищеварение обеспечивает совершенное сопряжение пищеварительных и транспортных процессов и их максимальное сближение в пространстве и времени. Это достигается в результате специальной организации пищеварительных и транспортных функций клеточной мембраны в виде своеобразного пищеварительно-транспортного «конвейера», способствующего передаче конечных продуктов гидролиза с фермента на переносчик или вход в транспортную систему (рис. 4). Мембранное П. обнаружено у человека, млекопитающих, птиц, земноводных, рыб, круглоротых и многих представителей беспозвоночных животных (насекомые, ракообразные, моллюски, черви).

Рис. 4. Пищеварительно-транспортный конвейер (гипотетическая модель): 1 - фермент; 2 - переносчик; 3 - мембрана кишечной клетки; 4 - димер; 5 - мономеры, образующиеся при заключительных стадиях гидролиза

Каждому из трёх типов пищеварения присущи как определённые преимущества, так и ограничения. В процессе эволюцииЭволюция (в биологии) - необратимое историческое развитие живой природы. Определяется изменчивостью, наследственностью и естественным отбором организмов. Сопровождается приспособлением их к условиям существования, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом. большинство организмов стало сочетать эти процессы; чаще они комбинируются у одного и того же организма, что способствует оптимальной эффективности и экономичности пищеварительной системы.

У человека, высших и многих низших животных пищеварительный аппарат подразделяют на ряд отделов, выполняющих специфические функции:

1) воспринимающий;

2) проводящий, который у некоторых видов животных расширен с образованием специального ;

3) пищеварительные отделы - а) размельчения и начальных этапов П. (в некоторых случаях оно завершается в этом отделе), б) последующего П. и всасывания;

4) всасывания воды; этот отдел имеет особое значение для наземных животных, в нём всасывается большая часть воды, поступающей в (английский учёный Дж. Дженнингс, 1972). В каждом из отделов пищевая масса, в зависимости от её свойств и специализации отделов, задерживается на определённое время или переводится в следующий отдел.

Пищеварение в ротовой полости

У млекопитающих, большинства других позвоночных и многих беспозвоночных животных пища подвергается в ротовой полости (у человека она находится здесь в среднем 10 - 15 секунд) как механическому измельчению путём жевания, так и первоначальной химической обработке под действием , которая, смачивая пищевую массу, обеспечивает формирование пищевого комка. Химическая обработка пищи во рту заключается в основном в переваривании (у человека и всеядных) углеводов амилазой слюны. Здесь же (главным образом на языке) расположены вкусовые органы, осуществляющие дегустацию пищи. С помощью движений языка и щёк пищевой комок подаётся на корень языка и в результате глотания поступает в , а затем в .

Пищеварение в желудке

Рис. 5. Собственно кишечные и адсорбированные из полости тонкой кишки ферменты при мембранном пищеварении (схематическое изображение фрагмента внешней поверхности микроворсинки): А - распределение ферментов; Б - взаимоотношение ферментов, переносчиков и субстратов; I - полость тонкой кишки; II - гликокаликс; III - поверхность мембраны; IV - трёхслойная мембрана кишечной клетки; 1 - собственно кишечные ферменты; 2 - адсорбированные ферменты; 3 - переносчики; 4 - субстраты.

Промежуточные и заключительные стадии пищеварения реализуются ферментами, локализованными на поверхности мембран кишечных клеток, где начинается всасывание. В мембранном П. участвуют: 1) ферменты поджелудочного сока (?-амилаза, липаза, трипсин, химотрипсин, эластаза и др.), адсорбированные в различных слоях так называемого гликокаликса, покрывающего микроворсинки и представляющего собой мукополисахаридную трёхмерную сеть; 2) собственно кишечные ферменты (?-амилаза, олигосахаридазы и дисахаридазы, различные тетрапептидазы, трипептидазы и дипептидазы, аминопептидаза, щелочная и её изоэнзимы, моноглицеридлипаза и другие), синтезированные клетками кишечного и переносимые на поверхность их мембран, где они осуществляют пищеварительные функции.

Адсорбированные ферменты осуществляют преимущественно промежуточные, а собственно кишечные - заключительные стадии гидролиза пищевых веществ. Олигопептиды, поступающие в область щёточной каймы, расщепляются до аминокислот, способных к всасыванию, за исключением глицилглицина и некоторых дипептидов, содержащих пролин и оксипролин, которые всасываются как таковые. Дисахариды, и образующиеся в результате переваривания крахмала и гликогена, гидролизуются собственно кишечными гликозидазами до моносахаридов, которые транспортируются через кишечный барьер во внутреннюю среду организма. Триглицериды расщепляются не только под действием липазы поджелудочного сока, но и под влиянием собственно кишечного фермента - моноглицеридлипазы. Всасывание происходит в виде жирных кислот и?-моноглицеридов. Длинноцепочные жирные кислоты в слизистой оболочке тонкой кишки вновь эстерифицируются и поступают в в виде хиломикронов (частиц диаметром около 0,5 мкм). Короткоцепочные жирные кислоты не ресинтезируются и поступают в большей степени в кровь, чем в лимфу.

В целом при мембранном пищеварении расщепляется большая часть всех гликозидных и пептидных связей и триглицеридов. Мембранное П., в отличие от полостного, происходит в стерильной зоне, т.к. микроворсинки щёточной каймы представляют собой своеобразный бактериальный фильтр, отделяющий заключительные стадии гидролиза пищевых веществ от заселённой бактериями полости кишки.

В норме в процессах пищеварения важное значение имеют микроорганизмыМикроорганизмы (микробы) - мельчайшие, преимущественно одноклеточные организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микроскопические грибы, простейшие, иногда к ним относят вирусы. Характеризуются огромным разнообразием видов, способных существовать в различных условиях (холода, жары, воды, засухи). Микроорганизмы используют в производстве антибиотиков, витаминов, аминокислот, белка и т.д. Патогенные вызывают болезни человека. , а у некоторых животных - простейшие, населяющие различные отделы желудочно-кишечного тракта. Пищеварительные процессы в тонкой кишке распределены неодинаково как в направлении от её начала к концу, так и в направлении от крипт к верхушкам ворсинок, что выражается в соответственной топографии каждого из пищеварительных ферментов, осуществляющих как полостное, так и мембранное П.

практически отсутствует. В их содержимом обнаруживаются незначительные количества ферментов и богатая флора бактерий, вызывающих сбраживание углеводов и гниение белков, в результате чего образуются органические кислоты, газы (углекислый газ, метан и сероводород), ядовитые вещества (фенол, скатол, индол, крезол), обезвреживающиеся в печени. Вследствие микробного брожения расщепляется клетчатка.

В толстых кишках преобладают процессы обратного всасывания (реабсорбции) воды, минеральных и органических компонентов пищевой кашицы - химуса. В толстых кишках всасываются до 95% воды, а также электролиты, глюкоза, некоторые витаминыВитамины - органические вещества, образующиеся в организме с помощью микрофлоры кишечника или поступающие с пищей, Обычно растительной. Необходимы для нормального обмена веществ и жизнедеятеэгеяосяги. Длительное употребление пищи, лишеных витаминов, вызывает заболевания (авитаминоз, гиповитаминоз). Основные витамины: А (ретинол), Д (кальциферолы), Е (токоферолы), К (филлохинон); Н (биотин), РР (никотиновая кислота), С (аскорбиновая кислота), B1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин), B12 (цианкобаламин), Вс (фолиевая кислота). АД, Е и К являются жирорастворимыми, остальные - водорастворимыми. и аминокислоты, продуцируемые микробамиМикробы (от микро… и греческого bios - жизнь) - то же, что микроорганизмы. Микроорганизмы - мельчайшие, преимущественно одноклеточные, организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микроскопические грибы и водоросли, простейшие. Иногда к микроорганизмам относят вирусы. кишечной флоры. По мере продвижения и уплотнения содержимого кишечника формируется кал, накопление которого вызывает акт.

Регуляция пищеварения

Более подробно о пищеварении можно прочитать в литературе: Борис Петрович Бабкин, Внешняя секреция пищеварительных железЖелезы - органы, вырабатывающие и выделяющие специфические вещества (гормоны, слизь, слюна и др.), которые участвуют в различных физиологических функциях и биохимических процессах организма. Железы внутренней секреции (эндокринные) выделяют продукты своей жизнедеятельности - гормоны непосредственно в кровь или лимфу (гипофиз, надпочечники и др.). Железы внешней секреции (экзокринные) - на поверхность тела, слизистых оболочек или во внешнюю среду (потовые, слюнные, молочные железы). Деятельность желез регулируется нервной системой, а также гормональными факторами. , М. - Л., 1927; Иван Петрович Павлов, Лекции о работе главных пищеварительных желез, Полн. собр. соч., 2 изд., т. 2, кн. 2, М. - Л., 1951; Бабкин Б. П., Секреторный механизм пищеварительных желез, Л., 1960; Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиологияФизиология - наука о жизнедеятельности целостного организма и его отдельных частей - клеток, органов, функциональных систем. Физиология стремится вскрыть механизм осуществления функций живого организма (рост, размножение, дыхание и др.), их связь между собой, регуляцию и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития особи. животных, пер. с англ., М., 1967; Александр Михайлович Уголев, Пищеварение и его приспособительная эволюция, М., 1961; его же, Мембранное пищеварение. Полисубстратные процессы, организация и регуляция, Л., 1972; Bockus Н. L., Gastroenterology, v. 1 - 3, Phil.- L., 1963-65; Davenport Н. W., Physiology of the digestive tract, 2 ed., Chi., 1966; Handbook of physiology, sec. 6: Alimentary canal, v. 1 - 5, Wash., 1967 - 68; Jennings J. B., Feeding, digestion and assimilationin animals, 2 ed., L., 1972. (А. М. Уголев, Н. М. Тимофеева, Н. Н. Иезуитова)

Найти ещё что-нибудь интересное: