Пищеварением называется процесс химической и физической переработки пищи, приводящей к превращению сложных пищевых веществ в простые. Рассказываем, как он устроен.
Пищеварением называется процесс химической и физической переработки пищи, приводящей к превращению сложных пищевых веществ в простые. Простые вещества могут без проблем усваиваться организмом человека.
Содержание
Немного о развитии органов пищеварения
Пищеварительная система начинает закладываться еще на первых стадиях развития человеческого эмбриона. По прошествии 7-8 суток развития оплодотворенной яйцеклетки из энтодермы (внутреннего зародышевого листка) формируется первичная кишка. На 12-е сутки она разделяется на две части: желточный мешок (внезародышевая часть) и будущий пищеварительный тракт – ЖКТ (внутризародышевая часть).
Изначально первичная кишка не соединена с ротоглоточной и клоакальной мембранами. Первая расплавляется после 3 недель внутриутробного развития, а вторая – после 3 месяцев. Если по какой-то причине процесс расплавления мембран нарушается, в развитии появляются аномалии.
По истечении 4 недель развития эмбриона начинают формироваться отделы пищеварительного тракта:
- Глотка, пищевод, желудок, сегмент двенадцатиперстной кишки (начинает закладываться печень и поджелудочная железа) – производные передней кишки
- Дистальная часть, тощая кишка и подвздошная кишка – производные средней кишки
- Отделы толстой кишки – производные задней кишки
Основу поджелудочной железы составляют выросты передней кишки. Одновременно с железистой паренхимой формируются панкреатические островки, состоящие из эпителиальных тяжей. 8 недель спустя в альфа-клетках иммунохимическим путем определяется гормон глюкагон, а на 12-й неделе в бета-клетках определяется гормон инсулин. Между 18-й и 20-й неделями гестации (беременности, срок которой определяется количеством полных недель вынашивания, прошедших с 1-го дня последней менструации до момента перерезки пуповины новорожденного) активность альфа- и бета-клеток возрастает.
После того как ребенок родился, желудочно-кишечный тракт продолжает расти и развиваться. Заканчивается формирование ЖКТ примерно к трехлетнему возрасту.
Органы и функции пищеварительной системы человека
Пищеварение представляет собой совокупность механической, химической и ферментативной переработки пищевых продуктов, поступающих с повседневным рационом. Начальные этапы этого длительного процесса представлены механическим измельчением, которое значительно облегчает последующее переваривание нутриентов. Оно достигается в основном за счёт физического воздействия зубов, дёсен и ротовой полости на каждый поглощаемый кусочек. Химическое расщепление, в свою очередь, действует более тонко и скрупулёзно: под действием ферментов, которые выделяют железы системы пищеварения, мелко пережёванная пища расщепляется на составляющие ингредиенты, постепенно распадаясь на начальные нутриенты — липиды, белки и углеводы.
В каждом из отделов пищеварения предусмотрена собственная внутренняя среда, которая служит основой возложенных на неё функций. Органы ЖКТ вкупе со вспомогательными железами постепенно расщепляют каждый компонент пищи, выделяя то, что необходимо организму, и отправляя оставшуюся часть поглощённой пищи в утиль. Если на каком-то из этих этапов происходит сбой, органы и системы недополучают энергетические ресурсы и, следовательно, не могут полноценно выполнять свои функции, вызывая дисбаланс всего организма.
Сама пищеварительная система условно подразделяется на 3 ключевых отдела: передний, средний и задний. Процессы переваривания пищи начинаются ещё в переднем отделе, представленном ротовой полостью, глоткой и пищеводом — здесь крупные куски измельчаются, смягчаются за счёт поступающей слюнной жидкости и проталкиваются к желудку. Химическая обработка продуктов питания приходится на средний отдел, включающий желудок, кишечник (толстый и тонкий), а также ферментативные органы — печень и поджелудочную железу. Именно на этом участке ЖКТ предусмотрен оптимальный баланс микрофлоры и pH, благодаря которому всасываются основные питательные компоненты и формируются остаточные массы, так называемый балласт, который впоследствии выделяется через каудальный отдел прямой кишки. Именно здесь, в заднем отделе ЖКТ, и заканчивается пищеварительная цепочка.
На первом этапе пищеварения пища в организме подвергается механическим изменениям:
- измельчение;
- смачивание;
- расщепление на более простые соединения;
- смешивание с водой;
- всасывание.
Весь комплекс процессов, в результате которых питательные вещества попадают в кровь, и называется пищеварением. Огромное значение в этом процессе имеют ферменты. Это биологические катализаторы, которые ускоряют все химические процессы. Они имеют белковую природу.
Функции пищеварительных ферментов:
- каждый определенный фермент способен расщеплять строго определенную группу веществ, например, белки, углеводы и жиры, не влияя на другие группы;
- действуют в строго определенной среде (кислой, щелочной, нейтральной);
- активно работают при нормальной температуре тела, при высокой разрушаются;
- малое количество ферментов способно разрушить большое количество органических веществ.
Пищевод
Пищевод – это своеобразный коридор для того, чтобы комок пищи нормально проходил из полости рта в желудок. Пищевод – это такая трубка со стенками, которые имеют несколько слоев волокон мышц.
Внутри этот коридор состоит из слизистой оболочки, которая имеет полезное свойство значительно облегчать прохождение по нему пищи. Благодаря мышечным волокнам и слизистой пища также не повреждает стенки пищевода. Трубка пищевода может расширяться и сокращаться, когда это необходимо пищевому комку, чтобы пройти в желудок. Таким образом она проталкивает его.
, ,
Кишечник
Работа кишечника тоже довольно интенсивна, и она направлена на переваривание и проталкивание пищи. Кишечник выполняет довольно много ролей, и потому он устроен как сложная природная конструкция. Кишечник имеет несколько отделов, обусловленных анатомически. Это прежде всего его отделы, такие, как тощая кишка, слепая кишка, двенадцатиперстная кишка, поперечная, восходящая, подвздовшная кишка, ободочная, сигмовидная и наконец прямая кишка. В нижнем отделе кишечника расположен анус. Через него наружу выходят каловые массы.
Двенадцатиперстная кишка
Этот очень полезный отдел кишечника имеет длину почти 25 сантиметров. Двенадцатиперстная кишка выполняет благородную роль – управляет работой желудка. Тот расположен рядом с ней, что очень удобно для их взаимодействия.
Двенадцатиперстная кишка регулирует выделение соляной кислоты из желудка для обработки пищи и еще контролирует его моторные и выделительные функции.
Когда соляной кислоты становится очень много (повышенная кислотность), это становится опасным для состояния слизистой желудка – она может начать самоперевариваться, что еще и довольно больно. Поэтому двенадцатиперстная кишка прекращает этот процесс (выделения кислоты желудком), передавая соответствующий сигнал по рецепторам. Одновременно нижние отделы кишечника получают команду о том. что сейчас пища начнет двигаться по направлению к ним – вниз из желудка.
Из двенадцатиперстной кишки для расщепления пищи поступает еще и желчь, что облегчает процесс переваривания. Тогда перевариться могут все элементы пищи – и жиры, и углеводы, и белки.
, ,
Это интересно: Желудочный сок – нормальные свойства, методы исследования
Подробности работы тонкой кишки
В этих участках кишечника — подвздошной и тощей кишке — пища всасывается очень оригинально – не стенками, а рядом с ними. Этот процесс всасывания называется пристеночным. Эту роль выполняют специальные агенты – энтероциты. Так называются клетки слизистой, которая относится к тонкой кишке. Эти клетки способны секретировать вещества, которые отлично выполняют роль расщепления глюкозы, аминокислот и жирных кислот, из которых состоит пища.
И тогда слизистая оболочка сразу же впитывает эти переработанные вещества. Но всасываются они в разные участки организма. Кровь всасывает глюкозу и аминокислоты, а капилляры – всасывают жирные кислоты. И тогда эти элементы пищи в жидком виде продвигаются дальше – в печень.
Тонкая кишка настолько важна для организма, что ее ликвидация при хирургии приводит человека к летальному исходу. Чего нельзя сказать о желудке, после удаления части которого человек живет дальше.
, , ,
Толстая кишка
То, что не переварилось в тонкой кишке, идет дальше в толстую кишку. Этот участок кишечника называется так потому, что она действительно толстая по сравнению с другими отделами кишечника – некоторые ее участки имеют диаметр до 7 сантиметров. В длину толстая кишка тоже довольно большая – 1-1,5 метра. Роль толстой кишки довольно прозаична, зато очень полезна для всего организма. Этот участок кишечника предназначен для того, чтобы создавать массы кала из непереваренных частей пищи и выталкивать их к анусу, вниз.
Слизистая оболочка толстой кишки выделяет специальные бокаловидные клетки, которые имеют свойство секретировать слизь. Она помогает калу лучше и легче проходить по толстой кишке и защищает от повреждений и ранок ее стенки. Толстая кишка дает возможность удалять вредные токсины из организма и обогащать кровь водой.
С помощью бактерий в толстой кишке пища перерабатывается дальше, теперь в этом процессе участвуют еще и специальные бактерии. Это кишечные бактерии, предназначенные специально для обработки пищи с помощью выделяемых ими ферментов.
Это кишечная палочка, лактобактерии, которые так хорошо знакомы нам по рекламе йогуртов, а также бифидобактерии. Чем разнообразнее будет микрофлора кишечника, тем здоровее он будет и тем лучше сможет выполнять свои роли. Если уничтожить микрофлору кишечника с помощью дисбактерильных или противовоспалительных средств, различных антибиотиков, процесс переваривания и усваивания пищи будет идти гораздо хуже.
Такое состояние называется дисбактериозом из-за уничтожения большинства полезных бактерий. Тогда в кишечнике превалируют грибки и микробы, а разве это было задачей здоровой обработки пищи?
, , ,