ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Пищеварение — это сложный физиологический процесс, при котором происходит физическая и химическая переработка пищи, превращение ее в растворимые и усвояемые соединения путем ферментативного расщепления белков, жиров и углеводов.
В процессе пищеварения пищевые вещества, особенно белки, распадаются до мономеров, утрачивая при этом свою видовую специфичность, и уподобляются белкам самого организма. Непереваренная часть пищи и другие вещества удаляются с каловыми массами.
Различают пищеварение внутриклеточное и внеклеточное, в последнем выделяют полостное и пристеночное, или мембранное.
Внутриклеточное пищеварение как более примитивное свойственно одноклеточным организмам, у которых гидролитическое расщепление пищевого субстрата происходит в пищеварительных вакуолях (рис. 1).
Внеклеточное пищеварение становится преобладающим у губок, червей, моллюсков, ракообразных, насекомых и хордовых: переваривание пищи осуществляется гидролитическими ферментами, которые выделяются в пищеварительную полость пищеварительными железами. У гидры переваривание пищи идет в полости тела при помощи ферментов, выделяемых энтодермальным слоем. Анального отверстия у нее нет, и непереваренные остатки удаляются через то же отверстие, в которое пища поступила (рис. 2). Впервые в процессе эволюции полная пищеварительная система появляется у кольчатых червей (наиболее хорошо развита она у дождевого червя) и представлена ртом, глоткой, пищеводом, зобом, желудком, кишечником и анальным отверстием (рис. 3). В ходе эволюции пищеварительная система усложнялась, дифференцировалась, появились пищеварительные железы. Однако сущность пищеварения у всех животных остается общей.
Благодаря работам И. П. Павлова, использовавшего фистульный метод, и разнообразным современным методам исследований были изучены особенности пищеварения животных и человека в различных отделах пищеварительного тракта. Химическая переработка пищи осуществляется ферментами, вырабатываемыми пищеварительными железами. Ферменты обладают свойством специфичности (переваривают строго определенные вещества). Их оптимальная активность зависит от температуры и реакции среды (кислой, щелочной, нейтральной).
Регуляция деятельности пищеварительных желёз осуществляется нервным и гуморальным путем. Это обеспечивает адаптацию пищеварительных желёз к роду пищи. Количество и качество выделенных пищеварительных соков зависят от количества и качества принимаемой пищи. В 1967 г. советский физиолог А. М. Уголев впервые описал мембранное пищеварение, при котором гидролиз пищи происходит на границе ворсинок кишечника за счет наиболее активных ферментов, фиксированных на мембранах клеток (рис. 4). Полостное пищеварение начинает процесс расщепления пищевых масс, а пристеночное (мембранное) завершает гидролиз, и тут же в ворсинках продукты переваривания всасываются.
Пищеварительная система человека (рис. 5) состоит из ротовой полости с тремя парами слюнных желёз, глотки, пищевода, желудка, кишечника и анального отверстия. В кишечник впадают протоки печени и поджелудочной железы. В ротовой полости происходит опробование пищи, ее измельчение и частичное химическое переваривание углеводов. Переваривание белков частично, до промежуточных продуктов (пептидов) осуществляется ферментами протеазами в кислой среде желудка (рис. 6). В кишечнике ферменты поджелудочного сока окончательно расщепляют белки до аминокислот, которые всасываются ворсинками кишечника и попадают в кровь (рис. 7). В кишечнике углеводы окончательно перевариваются с помощью ферментов карбогидраз, превращаясь в глюкозу, всасываются и поступают в кровь. Жиры в основном перевариваются в кишечнике за счет эмульгирующего действия желчи и фермента поджелудочной железы липазы, превращающей их в глицерин и жирные кислоты. Всасываясь, они попадают в лимфатические сосуды ворсинок, а затем в кровь.
В начальном отделе тонкого кишечника, в двенадцатиперстной кишке, идет самое интенсивное переваривание всех составных частей пищи. Продолжается и заканчивается оно под действием ферментов кишечного сока, выделяемого множеством желёзок тонкого кишечника. На протяжении всего тонкого кишечника происходит всасывание переваренных пищевых веществ, воды, минеральных солей. Это сложный активный физиологический процесс, происходящий в многочисленных ворсинках, в которые входят кровеносный и лимфатический сосуды.
В толстом кишечнике остается часть непереваренной клетчатки и трудноперевариваемых белков. За счет обильной микрофлоры толстого кишечника идет брожение и гниение пищевых остатков, образуются ядовитые вещества, которые всасываются и током крови доставляются в печень. Здесь происходит защитный синтез, вещества обезвреживаются и в конечном счете выводятся из организма.
Гладкая мускулатура кишечника совершает маятникообразные и перистальтические (червеобразные) движения, которые способствуют перемешиванию содержимого кишечника и продвижению его в сторону анального отверстия. Движения толстого кишечника слабее, чем тонкого, и поэтому каловые массы задерживаются в нем почти на сутки. Длительная задержка каловых масс при запорах вызывает самоотравление организма, ведь защитные свойства печени не беспредельны, поэтому опорожнение кишечника должно быть ежедневным.
Для здоровья огромное значение имеет соблюдение правил питания. Пища должна быть сбалансирована по количеству белков, жиров, углеводов и других питательных веществ. Для каждого возраста разработаны нормы питания. Переедание, беспорядочный прием пищи, еда наспех грязными руками, употребление алкоголя, курение, нервозная обстановка за столом — все это приводит к болезням пищеварительного тракта.
