Система пищеварения, строение и функции её органов

Пищеварение (механическая и химическая обработка пищи) — это сложный процесс, при котором происходит переваривание пищи и её усвоение клетками.

Обработка пищи включает её механическое измельчение и последующее химическое расщепление на более простые вещества. Углеводы расщепляются до простых сахаров (до глюкозы), жиры — до жирных кислот и глицерина, белки — до аминокислот. Лишь после этого возможно их усвоение. Образовавшиеся вещества поступают в кровь и в дальнейшем используются клетками организма.

Пищеварение обеспечивает пищеварительная система. Она состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкого кишечника и толстого кишечника.

Большую роль в пищеварении играют пищеварительные железы, которые вырабатывают пищеварительные соки, переваривающие пищу. Это печень и поджелудочная железа. Также существенную роль в пищеварении играют слюнные железы и железы, располагающиеся в стенках желудка и тонкого кишечника.

Стенка пищеварительного канала состоит из трёх слоёв: наружный слой образован соединительной тканью (она выполняет защитную функцию). Средний слой представлен мышечной тканью.

Благодаря сокращению стенок мышечного слоя пища перемешивается и перемещается из одного отдела в другой. В желудке человека насчитывается три мышечных слоя, а в тонком кишечнике, так же, как и в остальных отделах пищеварительной системы, два мышечных слоя.

Внутренний слой — это слизистая оболочка, участвующая в выделении биологически активных веществ и всасывании питательных веществ.

В ротовой полости пища пережёвывается зубами, перемешивается языком. Сверху ротовая полость ограничена твёрдым и мягким нёбом, по бокам — щеками, а спереди — губами.

Зубы подразделяются на резцы, клыки и коренные.  У взрослого человека обычно имеется 32 зуба: 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зубов на каждой челюсти. Зубы имеют характерную форму и строение, занимают определённое положение в зубном ряду.

Зуб состоит из коронки (часть зуба, которая выступает над десной), шейки и корня (часть зуба, расположенная глубоко в альвеоле и покрытая десной). Основу зуба составляет твёрдая ткань — дентин. На коронке он покрыт эмалью, самой твёрдой тканью в организме человека, а на шейке и корне — цементом. Дентин и цемент — виды костной ткани. Наиболее тонким слоем эмали покрыта шейка зуба.

Внутри зуба есть полость — корневой канал, заполненный зубной мякотью, или пульпой. Она представлена рыхлой соединительной тканью, содержащей сосуды и нервы.

Язык — это подвижный мышечный орган. В языке выделяют верхушку, тело, корень. С каждой стороны имеется край. 

Слизистая поверхность языка бархатистая из-за наличия на ней сосочков.

Язык покрыт слизистой оболочкой, богато снабжён кровеносными сосудами, нервами и вкусовыми рецепторами.

Орган вкуса делится на несколько секторов, каждый из которых отвечает за восприятие определённого вкуса.

Слизистая оболочка рта содержит множество различных по величине желёз. В ротовую полость открываются протоки трёх пар крупных слюнных желёз — околоушных, подъязычных и подчелюстных. Они выделяют слюну.

Ротовая полость сообщается с глоткой отверстием, которое называется зев. Сверху, у самого входа в глотку, свисает небольшой язычок. По его бокам находятся особые образования — миндалины. Это скопления лимфоидной ткани. В них содержится огромное количество лимфоцитов, которые защищают организм от микробов.

В ротовой полости происходит смачивание пищи слюной, её перетирание и измельчение, формирование пищевого комка, начало химической переработки пищи - расщепление углеводов.

В ротовой полости при пережёвывании пища смешивается со слюной, которую выделяют слюнные железы.  Слюна содержит пищеварительные ферменты и слизь.

Из ферментов выделяют амилазу и мальтазу. Они активны только в слабощелочной среде и расщепляют углеводы (крахмал) до простых сахаров (например, до глюкозы).

Слизь представляет собой вязкую жидкость, состоящую из воды, муцина, способствует смачиванию и склеиванию пищевого комка и лизоцима, который обладает обеззараживающим действием.

Глотка — это часть пищеварительной трубки и дыхательных путей, соединяющая ротовую полость с пищеводом и носовую полость с гортанью. Она представляет собой воронкообразный канал длиной 11—12 сантиметров. Глотка обеспечивает проглатывание пищи. При этом надгортанник перекрывает вход в дыхательные пути, чтобы не допустить попадания пищи в них. В глотке перекрещиваются дыхательные и пищеварительные пути.

От глотки начинается пищевод — это мышечная трубка длинной около 25 сантиметров. Он обеспечивает передвижение пищи. Пищевод примыкает к задней части трахеи. Вместе с ней он проходит в грудную полость и на уровне 11-го грудного позвонка открывается в желудок.

Желудок — это расширенная часть пищеварительной трубки. Объём пустого желудка составляет около 500 миллилитров. После принятия пищи он обычно растягивается до одного литра, но может увеличиться и до четырёх. Желудок похож на изогнутый рог или удлинённый мешок. В желудке выделяют следующие части: входной отдел — дно, среднюю — тело и выходной отдел — привратниковую (пилорическую) часть.

Мускулатура желудка состоит из трёх слоёв гладких мышечных волокон. Мышечная ткань обеспечивает поддержание тонуса стенок желудка, перемешивание и передвижение пищевой массы в кишечник. В результате сокращений мышечных стенок желудка пища смешивается с желудочным соком, перетирается и приобретает консистенцию жидкого супа. Эту смесь называют химусом.

Слизистая оболочка желудка собрана в складки, в которые открываются протоки желёз, вырабатывающих желудочный сок. Это прозрачная жидкость, в которой содержится 97—98 процентов воды, 1 процент органических веществ (ферментов), 0,5 процента минеральных солей и около 0,5 процента соляной кислоты. Кислота активизирует ферменты желудочного сока и уничтожает болезнетворные микроорганизмы. В сутки вырабатывается около двух литров желудочного сока.

Железы желудка подразделяются на главные, обкладочные и добавочные. Главные железы вырабатывают ферменты (пепсин, химозин и липазу), обкладочные — соляную кислоту, а добавочные — слизь, которая выполняет защитную функцию (она защищает стенки желудка от самопереваривания кислотой и ферментами).

Под действием фермента химозина происходит створаживание молока (то есть перевод растворимого белка молока в нерастворимый казеин). Казеин является важным пищевым белком.

Фермент липаза расщепляет жиры (мельчайшие капельки жира) до глицерина и жирных кислот.

Таким образом в желудке пища накапливается, перетирается и пропитывается желудочным соком. Здесь происходит расщепление белков, всасывание воды и лекарственных препаратов.

Из желудка пища попадает в тонкий кишечник. Он похож на длинную мягкую трубку, которая, петляя, заполняет всю брюшную полость. Он имеет длину пять — шесть метров.

Тонкий кишечник состоит из нескольких отделов: двенадцатиперстная кишка, тощая кишка и подвздошная кишка.

Двенадцатиперстная кишка имеет длину около 30 сантиметров, диаметр от трёх до пяти сантиметров. Она подковообразно изгибается.

За ней следует тощая кишка. Её длина достигает почти двух метров. Незаметно тощая кишка переходит в подвздошную. Она уже имеет больший диаметр.

Слизистая оболочка всех отделов тонкой кишки имеет большое количество микроскопических желёз, которые вырабатывают кишечный сок. Кроме того, она образует многочисленные выросты, или ворсинки, которые увеличивают всасывающую поверхность тонкого кишечника.

Кишечный сок представляет собой непрозрачную вязкую жидкость, содержащую более 20 ферментов (например, трипсин, липазу, мальтазу, амилазу, энтерокиназу и лактазу). Они способны расщеплять белки, жиры и углеводы до соединений, которые способны проникнуть из пищеварительного канала в кровь и лимфу.

Таким образом в тонком кишечнике завершается работа по расщеплению белков, жиров и углеводов на мельчайшие частицы.

В начальную часть тонкой кишки — двенадцатиперстную кишку открываются протоки таких пищеварительных желёз, как поджелудочная железа и печень.

В поджелудочной железе различают три отдела: головку, тело и хвост. Головка железы находится в изгибе двенадцатиперстной кишки.   Поджелудочная железа участвует в переваривании жирной, углеводистой и белковой пищи. Вдоль железы проходит проток, по которому пищеварительный сок выделяется в кишечник.

Печень является самой крупной железой организма. У взрослого человека её масса достигает двух килограмм. Она состоит из двух долей: правой и левой. Верхняя поверхность печени выпуклая, нижняя немного вогнутая.

На нижней поверхности печени, в центре, находятся ворота печени, через которые проходят сосуды, нервы и желчные протоки. Печень вырабатывает желчь, которая скапливается в желчном пузыре. Желчь — это жидкость жёлтого цвета. Она облегчает расщепление жиров, которые распадаются на мельчайшие капельки.

Итак, благодаря пищеварительным железам в тонком кишечнике происходит расщепление белков, жиров и углеводов.

Продукты расщепления углеводов (глюкоза) и белков (аминокислоты) поступают через эпителий ворсинок в кровеносные капилляры. Продукты расщепления жиров (глицерин и жирные кислоты) поглощаются эпителием и превращаются в жир, который характерен для человеческого организма. Только после превращения жир поступает в лимфатические капилляры.

Дальнейшая судьба всосавшихся веществ различна. Глюкоза и аминокислоты вместе с кровью, оттекающей от кишечника, по воротной вене направляются к печени.

Печень — это своеобразная химическая лаборатория человеческого организма. В её клетках вредные для здоровья вещества разрушаются. Из поступивших аминокислот образуются другие — нужные организму. В печени могут образовываться только заменимые аминокислоты. Аминокислоты, которые не могут синтезироваться в нашем организме, называются незаменимыми, они поступают вместе с пищей. Часть аминокислот превращается в углеводы и жиры.

Если в печень поступило слишком много глюкозы, часть её превращается в гликоген (животный крахмал) и хранится до тех пор, пока уровень глюкозы в крови не понизится. Если это происходит, гликоген снова превращается в глюкозу и поступает в кровь для доставки ко всем тканям, а главное — к мозгу.

Жиры по лимфатическим капиллярам поступают в жировые хранилища организма, например в подкожную клетчатку. Там они перерабатываются и лишь после этого с током крови попадают в печень.

Кроме того, печень выполняет ряд других важных функций. В ней обезвреживаются ядовитые вещества, которые попадают в кровь из кишечника. Она синтезирует витамин А и является «депо» крови.

Последний отдел тонкого кишечника — подвздошная кишка переходит в толстый кишечник.  В месте перехода располагается клапан, который обеспечивает движение содержимого кишечника в одном направлении.

В ней выделяют несколько отделов: слепую кишку с червеобразным отростком — аппендиксом, ободочную кишку (которая подразделяется на восходящую ободочную, поперечную ободочную и нисходящую ободочную). Далее идёт сигмовидная и прямая кишка с анальным отверстием. Толстый кишечник не содержит пищеварительных желёз и ворсинок.

В толстом кишечнике процесс пищеварения подходит к концу. Здесь происходит всасывание воды, минеральных солей и витаминов, а также удаление непереваренных остатков пищи.