Тест по биологии на тему; Пищеварение

В каком отделе пищеварительной системы начинается расщепление

ПИЩЕВАРЕНИЕ (digestio) — начальный этап ассимиляций пищи, то есть превращение исходных пищевых структур в компоненты, лишенные видовой специфичности и пригодные к всасыванию и участию в промежуточном обмене. Расщепление пищевых веществ обеспечивается системой механических, физико-химических (напр., действие соляной кислоты в желудке или поверхностно-активных веществ, в частности желчных кислот, в кишечнике) и химических, главным образом ферментативных, процессов. Эндогидролазы, обеспечивающие расщепление крупных молекул и образование промежуточных продуктов, секретируются клетками слюнных желез, желудка и поджелудочной железы. Экзогидролазы, отщепляющие концевые мономеры, включены в состав апикальной пищеварительно-транспортной мембраны энтероцитов. Конечными продуктами гидролиза нутриентов являются мономеры: при гидролизе белков — аминокислоты; жиров — жирные кислоты и глицерин; углеводов — главным образом глюкоза. Последовательная обработка пищи осуществляется в результате ее постепенного перемещения по пищеварительному каналу, структура и функции отделов которого специализированы. В ротовой полости происходит механическое размельчение пищи и ее первоначальная химическая обработка — расщепление углеводов под действием α-амилазы слюны. В желудке продолжается механическая переработка пищевых веществ и химическая обработка их кислым желудочным соком, который содержит протеолитические ферменты, гидролизующие белки, а также липазу, частично расщепляющую жиры. В , тонкой кишке белки и продукты их неполного гидролиза, углеводы и жиры расщепляются преимущественно под действием ферментов поджелудочной железы и собственно кишечных ферментов, В этом отделе пищеварительной системы реализуется полостной, внутриклеточный и мембранный гидролиз пищевых продуктов.

П. АУТОЛИТИЧЕСКОЕ (ауто- + греч. lуtikos способный растворять) — переваривание поглощенных организмом-ассимилятором живых пищевых объектов (животных, растений, бактерий и др.) за счет содержащихся в них ферментов. В этом случае влияние ферментов пищеварительных соков организма- ассимилятора дополняется эффектами индуцированного аутолиза (см.), осуществляемого ферментами лизосом (см.) интактных структур пищевого объекта. Некоторое значение в гидролизе пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте новорожденных млекопитающих могут иметь гидролитические ферменты материнского молока.

П. ВНЕКЛЕТОЧНОЕ — тип П., при котором синтезированные секреторными клетками ферменты выделяются во внеклеточную среду, где реализуется их гидролитический эффект. У большинства высокоорганизованных животных и человека секреторные клетки, напр. слюнных и поджелудочной желез, расположены достаточно далеко от пищеварительных полостей, в которых осуществляется действие гидролитических ферментов, поэтому внеклеточное пищеварение определяется как дистантное. Ферменты, осуществляющие П. в., растворены в водной фазе, в связи с чем ориентация их активных центров по отношению к субстратам произвольна, а структурная организация ферментных систем ограничена или невозможна. Если в растворе действует несколько ферментов, то их распределение имеет вероятностный характер. Растворенные ферменты эффективны для расщепления как поверхностно, так и глубоко локализованных пептидных, глюкозидных, эфирных и других связей благодаря любой ориентации активного центра фермента относительно атакуемых молекул субстрата. У многих животных П. в. связано с появлением механизмов для измельчения и химической обработки мелких пищевых частиц или молекулярных агрегаций. За счет П. в. вначале происходит расщепление более крупных частиц до размеров, доступных для следующего этапа обработки пищи — внутриклеточного гидролиза (напр., у плоских червей, связанного с фагоцитозом частично расщепленных компонентов пищи) и мембранного гидролиза, за счет которого происходит расщепление 80—90% пептидных, глюкозидных, эфирных и других связей в молекулах пищевых биополимеров.

П. ВНЕШНЕЕ — внеклеточное дистантное П., происходящее за пределами организма, который продуцирует пищеварительные ферменты. Напр., бактерии выделяют в культуральную среду разнообразные ферменты, гидролизующие различные пищевые компоненты этой среды, а затем с помощью транспортных систем клеточной мембраны обеспечивают поступление освобождаемых мономеров внутрь клетки. Насекомые (как хищные, так и растительноядные) вводят гидролитические ферменты в пищевой объект. Плотоядные плоские черви — триклады, относящиеся к ресничным червям, захватывают пищу (олигохеты, ракообразные, насекомые, моллюски) и удерживают ее, пока выступающий фаринкс не проникнет глубоко в тело жертвы. В этот момент железистые клетки фаринкса секретируют эндопептидазу, способствующую как проникновению фаринкса, так и расщеплению содержимого тела жертвы, которое высасывается фаринксом. Дальнейшие этапы гидролиза и всасывания структур пищевого объекта происходят в организме хищника.

П. ВНУТРИКЛЕТОЧНОЕ — тип П., при котором гидролиз пищевых субстратов происходит после их проникновения внутрь клетки за счет ферментов, синтезируемых данной клеткой, но не выделяемых ею во внешнюю среду. П. в. подразделяется на два типа: 1) внутриклеточное цитоплазматическое П., связанное с транспортом внутрь клетки небольших молекул субстрата, напр. ядра дипептидов, и последующим их гидролизом ферментами цитозоля; 2) внутриклеточное внеплазматическое, происходящее в специализированных внутриклеточных полостях — пищеварительных вакуолях (см.) и связанное с участием ферментов лизосом (см.). Оно может быть обозначено как микрополостное, физико-химические закономерности которого не отличаются или мало отличаются от закономерностей полостного пищеварения (см.). Микрополостной гидролиз может дополняться мембранным, т. к. внутренняя поверхность мембраны лизосом и пищеварительных вакуолей содержит различные гидролитические ферменты. Образовавшиеся продукты гидролиза всасываются через мембрану пищеварительных вакуолей (фагосом). После завершения пищеварительного цикла остатки фагосом выбрасываются за пределы клетки путем экзоцитоза. П. в. лимитировано проницаемостью мембраны и процессами эндоцитоза, которые характеризуются сравнительно небольшой скоростью и, по-видимому, не могут играть существенной роли в обеспечении нутритивных потребностей высших организмов. Однако эндоцитозу приписывается важная роль в ассимиляции пищевых веществ в период раннего постнатального развития.

П. ЖЕЛУДОЧНОЕ расщепление пищевых веществ в полости специализированного отдела пищеварительного канала (желудка), обеспечиваемое системой механических, физико-химических (действие соляной кислоты желудочного сока у позвоночных животных, за исключением некоторых рыб) и химических, главным образом ферментативных, процессов. Химическая обработка включает начальные стадии П., в основном белков и отчасти жиров (в особенности высокодиспергированных), под действием ферментов желудочного сока (см.). Глубина пептического переваривания в желудке ограничена примерно 10% пептидных связей в белке, при этом продукты его гидролиза становятся растворимыми в воде. Процессы протеолиза происходят в поверхностных слоях пищи, наиболее интенсивно — в зоне контакта желудочной стенки с содержимым, где реакция среды наиболее низка и близка к оптимуму действия ферментов пепсинового ряда. В фундальном отделе желудка перистальтика незначительна, перемешивания пищевой массы здесь не происходит, что обеспечивает сохранение нейтральной или слабощелочной среды в более глубоких слоях желудочного содержимого и создание условий для процессов амилолиза, начавшихся в полости рта. По мере обработки протеазами поверхностных слоев пищевая масса перистальтическими волнами сдвигается в пилорический отдел, откуда после частичной нейтрализации эвакуируется в двенадцатиперстную кишку. При забрасывании антиперистальтическими движениями в полость желудка желчи и панкреатических ферментов может происходить интенсивный гидролиз липидов. В желудочном соке некоторых жвачных в период молочного питания обнаруживается реннин (химозин), створаживающий молоко и обеспечивающий последующее расщепление казеина (в отличие от пепсина этот фермент действует в слабокислой или нейтральной среде).

П. КИШЕЧНОЕ — расщепление пищевых веществ в полости пищеварительной трубки (если пищеварительный канал дифференцирован на отделы, то той его части, которая следует за желудком). В тонкой кишке поступающая порциями пищевая масса подвергается наиболее интенсивному гидролизу и последующему всасыванию, которое осуществляется в среде близкой к нейтральной, создаваемой щелочными секретами печени и поджелудочной железы. В тонкой кишке большинство надмолекулярных агрегаций и крупных молекул (белки, продукты их неполного гидролиза, углеводы, жиры и нуклеиновые кислоты) у человека и высших животных расщепляются под действием, главным образом панкреатических ферментов (см.). Последовательное действие протеиназ на крупные белковые молекулы и полипептиды приводит к образованию низкомолекулярных пептидов и незначительного количества аминокислот. α-Амилаза гидролизует крахмал и гликоген до три- и дисахаридов без значительного накопления глюкозы. Липаза расщепляет триглицериды на жирные кислоты, ди- и моно-глицериды с образованием небольших количеств свободного глицерина. Большую роль в липолизе играют желчные кислоты, эмульгирующие жиры и очищающие блокированную амфипатическими белками и фосфолипидами границу эмульгированного жира, что дает доступ к нему липазы. Образующиеся продукты гидролиза в результате перемешивающих движений кишечной мускулатуры соприкасаются с поверхностью кишки, где происходит их дальнейшая обработка в зоне щеточной каемки и гликокаликса энтероцитов (если размеры продуктов частичного гидролиза не слишком велики). Поступление субстратов в зону мембранного пищеварения, осуществляющего заключительные этапы их гидролиза, обеспечивается их переносом в потоках растворителя, возникающих при всасывании натрия и воды энтероцитами.

П. МЕМБРАННОЕ — тип П., при котором гидролиз пищевых веществ происходит на структурах клеточной мембраны и ее дериватов с помощью ферментов, синтезируемых самой клеткой и включенных в состав ее липопротеиновой мембраны, а у многоклеточных организмов также с помощью ферментов, адсорбированных из пищеварительной полости (у высших животных и человека — преимущественно панкреатического происхождения). Структурной основой П. м. является щеточная каемка энтероцитов. Ферменты, адсорбированные в гликокаликсе и на поверхности мембраны микроворсинок, осуществляют главным образом промежуточные стадии гидролиза белков, жиров и углеводов. Щеточнокаемные ферменты реализуют преимущественно заключительные стадии гидролиза. Активные (каталитические) центры ферментов, участвующих в мембранном гидролизе, ориентированы в направлении водной фазы, что делает невозможной их свободную ориентацию по отношению к субстратам. Глубоко расположенные связи, по-видимому, недоступны действию таких гидролаз. Этим П. м. существенно отличается от полостного и внутриклеточного типов, если последнее происходит в фагосомах. Оно малоэффективно при расщеплении крупных молекул, не проникающих в зону щеточной каемки, но является основным для реализации промежуточных и заключительных стадий гидролиза. П. м. обеспечивает сопряжение конечных этапов переваривания и начальных этапов всасывания благодаря локализации соответствующих кишечных ферментов на липопротенновой мембране вблизи транспортных систем энтероцита (см. Ферментативно-транспортный комплекс ). П. м. происходит в зоне, недоступной бактериям, что предотвращает поглощение последними легкоусвояемых нутриентов и обеспечивает стерильность заключительных этапов гидролиза.

Читайте также:  Чем грозит повышенный гемоглобин у женщин 2

П. ПОЛОСТНОЕ — внеклеточное П. происходящее в специальных пищеварительных полостях за счет ферментов, секретируемых клетками, выстилающими данную полость, или клетками пищеварительных желез, локализованных в стенке органа, в полости которого происходит переваривание пищи, а также за счет ферментов, поступающих в составе секретов главных пищеварительных желез. П. п., обеспечивающее начальные этапы гидролиза пищевых веществ, наиболее развито у высокоорганизованных животных и человека и протекает в полости рта, желудка и наиболее интенсивно — в полости тонкой кишки. Однако П. п. не обеспечивает эффективного перехода от гидролиза к транспорту пищевых веществ, т. к. резорбирующая мембрана и освобождающиеся при внеклеточном пищеварении мономеры разделены значительным расстоянием. Для того чтобы мономеры достигли поверхности всасывающей клетки, требуется определенное время, причем в этом случае существует определенная вероятность перехвата продуктов гидролиза бактериями, населяющими полость тонкой кишки млекопитающих (см . Пищеварение внеклеточное ).

П. В РОТОВОЙ ПОЛОСТИ — П., происходящее в начальном отделе пищеварительной системы, которое у млекопитающих, большинства других позвоночных и беспозвоночных животных заключается в механической и первоначальной химической обработке твердой пищи (жидкая пища проглатывается сразу). Химическая обработка пищи в ротовой полости сводится в основном к гидролизу (напр., у человека и всеядных животных) углеводов а-амилазой слюны, под влиянием которой крахмал частично расщепляется на декстрины, мальтоолигосахариды и мальтозу.

П. СИМБИОНТНОЕ (греч. sym- совместно, одновременно + греч. bion, biontos живущий) — широко распространенный у животных тип П., при котором снабжение организма хозяина необходимыми органическими веществами, пригодными к всасыванию и ассимиляции, осуществляется симбионтами. Симбионтами могут быть бактерии и простейшие (напр., у жвачных) и водоросли (зооксантеллы и зоохлореллы) у ряда водных беспозвоночных животных. Следует различать П. с. и симбионтное питание. В первом случае микроорганизмы играют роль продуцентов ферментов, а образующиеся продукты гидролиза в основном используются организмом хозяина. П. с. может дополнять обычное, в частности у травоядных грызунов. При П. с. микрофлора желудочно-кишечного тракта расщепляет и утилизирует поглощаемые хозяином пищевые вещества, а сам хозяин использует вторичную пищу, состоящую из структур симбионтов. Напр., жвачные, по качеству потребляемой ими пищи являющиеся растительноядными животными, по существу должны быть отнесены к микробо- и прото-зоаядным. У этой группы животных рубец (преджелудок) заселен микроорганизмами, утилизирующими клетчатку, превращая пищевые вещества растений в структуры своего тела. Затем микроорганизмы, являющиеся источником белка, вместе с химусом поступают в сычуг и подвергаются перевариванию и последующей ассимиляции макроорганизмом. Среда рубца и рефлекторная регуляция его pH (напр., у овец во время пищеварения он равен 5,5—6,8) благоприятствует размножению микробов, общая масса которых у жвачных может достигать 1/7 массы тела животного. Симбионты участвуют в переваривании целлюлозы, пектина, лигнина, хитина, кератина, белков и липидов. Они осуществляют также синтез ряда полезных веществ, в том числе витаминов и незаменимых аминокислот.

Пищеварение

Пища — источник энергии и строительного материала

Для поддержания своей жизнедеятельности человек должен употреблять пищу. Пищевые продукты содержат все необходимые для жизни вещества: воду, минеральные соли и органические соединения. Белки, жиры и углеводы синтезируются растениями из неорганических веществ с помощью солнечной энергии. Животные строят своё тело из питательных веществ растительного или животного происхождения.

Питательные вещества, поступающие в организм с пищей, — это строительный материал и одновременно источник энергии. При распаде и окислении белков, жиров и углеводов выделяется разное, но постоянное для каждого вещества количество энергии, характеризующее их энергетическую ценность.

Пищеварение

Попав в организм, пищевые продукты подвергаются механическим изменениям — измельчаются, смачиваются, расщепляются на более простые соединения, растворяются в воде и всасываются. Совокупность процессов, в результате которых питательные вещества из окружающей среды переходят в кровь, называется пищеварением.

Огромное значение в процессе пищеварения играют ферменты — биологически активные белковые вещества, которые катализируют (ускоряют) химические реакции. В процессах пищеварения они катализируют реакции гидролитического расщепления питательных веществ, но сами при этом не изменяются.

Основные свойства ферментов:

  • специфичность действия — каждый фермент расщепляет питательные вещества только определённой группы (белки, жиры или углеводы) и не расщепляет другие;
  • действуют только в определённой химической среде — одни в щелочной, другие в кислой;
  • наиболее активно ферменты действуют при температуре тела, а при температуре 70–100ºС они разрушаются;
  • небольшое количество фермента может расщепить большую массу органического вещества.

Органы пищеварения

Пищеварительный канал представляет собой трубку, проходящую через всё тело. Стенка канала состоит из трёх слоёв: наружного, среднего и внутреннего.

Наружный слой (серозная оболочка) образован соединительной тканью, отделяющей пищеварительную трубку от окружающих тканей и органов.

Средний слой (мышечная оболочка) в верхних отделах пищеварительной трубки (полость рта, глотка, верхняя часть пищевода) представлен поперечнополосатой, а в нижних — гладкой мышечной тканью. Чаще всего мышцы располагаются в два слоя — круговой и продольный. Благодаря сокращению мышечной оболочки пища продвигается по пищеварительному каналу.

Внутренний слой (слизистая оболочка) выстлана эпителием. В нём содержатся многочисленные железы, выделяющие слизь и пищеварительные соки. Помимо мелких желёз имеются крупные железы (слюнные, печень, поджелудочная) лежащие вне пищеварительного канала и сообщающиеся с ними своими протоками. В пищеварительном канале различают следующие отделы: полость рта, глотку, пищевод, желудок, кишечник тонкий и толстый.

Пищеварение в ротовой полости

Ротовая полость — начальный отдел пищеварительного тракта. Сверху она ограничена твёрдым и мягким нёбом, снизу диафрагмой рта, а спереди и с боков — зубами и дёснами.

В полость рта открываются протоки трёх пар слюнных желёз: околоушных, подъязычных и подчелюстных. Кроме этих имеется масса мелких слизистых слюнных желёз, разбросанных по всей ротовой полости. Секрет слюнных желёз — слюна — смачивает пищу и участвует в её химическом изменении. В слюне содержатся только два фермента — амилаза (птиалин) и мальтаза, которые переваривают углеводы. Но так как в ротовой полости пища находится недолго, расщепление углеводов не успевает закончиться. В слюне содержатся также муцин (слизистое вещество) и лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами. Состав и количество слюны может изменяться в зависимости от физических свойств пищи. В течение суток у человека выделяется от 600 до 150 мл слюны.

В полости рта у взрослого человека имеется 32 зуба по 16 в каждой челюсти. Ими пища захватывается, откусывается и пережёвывается.

Зубы состоят из особого вещества дентина являющегося видоизменением костной ткани и обладающей большей прочностью. Снаружи зубы покрыты эмалью. Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды.

Большая часть ротовой полости занята языком , который представляет собой мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. В нём различают верхушку, корень, тело и спинку, на которой находятся вкусовые рецепторы. Язык — орган вкуса и речи. С его помощью пища перемешивается во время пережёвывания и проталкивается при глотании.

Подготовленная в ротовой полости пища проглатывается. Глотание — сложное движение, в котором участвуют мышцы языка и глотки. Во время глотания мягкое нёбо приподнимается и преграждает пище путь в носовую полость. Надгортанник в это время закрывает вход в гортань. Пищевой комок попадает в глотку — верхнюю часть пищеварительного канала. Она представляет собой трубку, внутренняя поверхность которой выстлана слизистой оболочкой. Через глотку пища поступает в пищевод.

Пищевод — трубка длиной около 25 см, являющаяся прямым продолжением глотки. В пищеводе никаких изменений пищи не происходит, так как в нём не секретируются пищеварительные соки. Он служит для проведения пищи в желудок. Продвижение пищевого комка по глотке и пищеводу происходит в результате сокращения мускулатуры этих отделов.

Пищеварение в желудке

Желудок — самый расширенный отдел пищеварительной трубки ёмкостью до трёх литров. Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения его стенок. В местах впадения пищевода в желудок и перехода желудка в тонкий кишечник имеются сфинктеры (сжиматели), регулирующие движение пищи.

Слизистая оболочка желудка образует продольные складки и содержит большое количество желёз (до 30 млн). Железы состоят из трёх типов клеток: главных (вырабатывающих ферменты желудочного сока), обкладочных (выделяющих соляную кислоту) и добавочных (выделяющих слизь).

Сокращениями стенок желудка пища перемешивается с соком, что способствует её лучшему перевариванию. В процессе переваривания пищи в желудке участвует несколько ферментов. Главный из них пепсин. Он расщепляет сложные белки на более простые, которые подвергаются дальнейшей переработке в кишечнике. Пепсин действует только в кислой среде, которая создаётся соляной кислотой желудочного сока. Большая роль отводится соляной кислоте в обеззараживании содержимого желудка. Другие ферменты желудочного сока (химозин и липаза) способны переваривать белок и жиры молока. Химозин створаживает молоко, благодаря чему оно дольше задерживается в желудке и подвергается перевариванию. Липаза, имеющаяся в незначительном количестве в желудке, расщепляет только эмульгированный жир молока. Действие этого фермента в желудке взрослого человека выражено слабо. Ферментов, действующих на углеводы, в составе желудочного сока нет. однако значительная часть крахмала пищи продолжает перевариваться в желудке амилазой слюны. Слизь, выделяемая железами желудка, играет важную роль в защите слизистой оболочки от механических и химических повреждений, от переваривающего действия пепсина. Железы желудка выделяют сок только во время пищеварения. При этом характер сокоотделения зависит от химического состава употребляемой пищи. После 3–4 часовой обработки в желудке пищевая кашица маленькими порциями поступает в тонкий кишечник.

Тонкий кишечник

Тонкий кишечник представляет собой самую длинную часть пищеварительной трубки, достигающую у взрослого человека 6–7 метров. Он состоит из двенадцатипёрстной, тощей и подвздошной кишок.

В начальный отдел тонкого кишечника — двенадцатипёрстную кишку — открываются выводные протоки двух крупных пищеварительных желёз — поджелудочной железы и печени. Здесь происходит наиболее интенсивное переваривание пищевой кашицы, которая подвергается действию трёх пищеварительных соков: поджелудочного, желчи и кишечного.

Читайте также:  Определение свободного гемоглобина

Поджелудочная железа расположена позади желудка. В ней различают верхушку, тело и хвост. Верхушка железы окружена подковообразно двенадцатипёрстной кишкой, а хвост прилегает к селезёнке.

Клетки железы вырабатывают поджелудочный сок (панкреатический). Он содержит ферменты, действующие на белки, жиры и углеводы. Фермент трипсин расщепляет белки до аминокислот, но оказывается активным только в присутствии кишечного фермента — энтерокиназы. Липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Активность её резко усиливается под влиянием желчи, вырабатываемой в печени и поступающей в двенадцатипёрстную кишку. Под влиянием амилазы и мальтозы поджелудочного сока происходит расщепление большинства углеводов пищи до глюкозы. Все ферменты поджелудочного сока активны только в щелочной среде.

В тонком кишечнике пищевая кашица подвергается не только химической, но и механической обработке. Благодаря маятникообразным движениям кишки (попеременное удлинение и укорочение) она перемешивается с пищеварительными соками и разжижается. Перистальтические движения кишечника вызывают перемещения содержимого в направлении толстого кишечника.

Печень — самая крупная пищеварительная железа нашего тела (до 1,5 кг). Она лежит под диафрагмой, занимая правое подреберье. На нижней поверхности печени расположен желчный пузырь. Печень состоит из железистых клеток, образующих дольки. Между дольками находятся прослойки соединительной ткани, в которой проходят нервы, лимфатические и кровеносные сосуды и мелкие желчные протоки.

Желчь, вырабатываемая печенью, играет большую роль в процессе пищеварения. Она не расщепляет пищевых веществ, но подготавливает жиры к перевариванию и всасыванию. Под её действием жиры распадаются на мелкие капли, взвешенные в жидкости, т.е. превращаются в эмульсию. В таком виде они легче перевариваются. Кроме того, желчь активно влияет на процессы всасывания в тонком кишечнике, усиливает перистальтику кишечника и отделение поджелудочного сока. Несмотря на то, что желчь образуется в печени непрерывно, в кишечник она поступает только при приёме пищи. Между периодами пищеварения желчь собирается в желчном пузыре. По воротной вене в печень притекает венозная кровь из всего пищеварительного канала, поджелудочной железы и селезёнки. Ядовитые вещества, попадающие в кровь из желудочно-кишечного тракта, здесь обезвреживаются и затем выводятся с мочой. Таким образом печень осуществляет свою защитную (барьерную) функцию. Печень участвует в синтезе целого ряда важных для организма веществ, таких, как гликоген, витамин А, оказывает влияние на процесс кроветворения, обмена белков, жиров, углеводов.

Всасывание питательных веществ

Чтобы образовавшиеся в результате расщепления аминокислоты, простые сахара, жирные кислоты и глицерин были использованы организмом, они должны всосаться. В ротовой полости и пищеводе эти вещества практически не всасываются. В желудке всасываются в незначительном количестве вода, глюкоза и соли; в толстых кишках — вода и некоторые соли. Основные процессы всасывания питательных веществ происходят в тонком кишечнике, достаточно хорошо приспособленном для осуществления этой функции. В процессе всасывания активную роль играет слизистая оболочка тонкой кишки. Она имеет большое количество ворсинок и микроворсинок, которые увеличивают всасывающую поверхность кишечника. В стенках ворсинок имеются гладкие мышечные волокна, а внутри их находятся кровеносные и лимфатические сосуды.

Ворсинки принимают участие в процессах всасывания питательных веществ. Сокращаясь, они способствуют оттоку крови и лимфы, насыщенных питательными веществами. При расслаблении ворсинок в их сосуды вновь поступает жидкость из полости кишечника. Продукты расщепления белков и углеводов всасываются непосредственно в кровь, а основная масса переваренных жиров — в лимфу.

Толстый кишечник

Толстый кишечник имеет длину до 1,5 метров. Диаметр его в 2–3 раза больше тонкого. В него попадают непереваренные остатки пищи, главным образом растительной, клетчатка которой не разрушается ферментами пищеварительного тракта. В толстом кишечнике очень много различных бактерий, часть которых играет важную роль в организме. Целлюлозобактерии расщепляют клетчатку и тем самым улучшают усвоение растительной пищи. Есть бактерии которые синтезируют витамин К, необходимый для нормального функционирования системы свёртывания крови. Благодаря этому человек, не нуждается в приёме витамина К из внешней среды. Кроме бактериального расщепления клетчатки в толстом кишечнике происходит всасывание большого количества воды, поступившей туда вместе с жидкой пищей и пищеварительными соками, завершается всасыванием питательных веществ и происходит образование каловых масс. Последние переходят в прямую кишку, а оттуда выводятся наружу через анальное отверстие. Открытие и закрытие заднепроходного сфинктера происходит рефлекторно. Этот рефлекс находится под контролем коры головного мозга и на некоторое время может быть произвольно задержан.

Весь процесс пищеварения при животной и смешанной пище у человека длится около 1–2 суток, из которых более половины времени приходится на передвижение пищи по толстым кишкам. Каловые массы накапливаются в прямой кишке, в результате раздражения чувствительных нервов её слизистой оболочки наступает дефекация (опорожнение толстых кишок).

Процесс пищеварения представляет собой ряд этапов, каждый из которых проходит в определённом отделе пищеварительного тракта под действием определённых пищеварительных соков, выделяемых пищеварительными железами и действующих на определённые питательные вещества.

Ротовая полость — начало расщепления углеводов под действием ферментов слюны, вырабатываемой слюнными железами.

Желудок — расщепление белков и жиров под действием желудочного сока, продолжение расщепления углеводов внутри пищевого комка под действием слюны.

Тонкая кишка — завершение расщепления белков, полипептидов, жиров и углеводов под действием ферментов поджелудочного и кишечного соков и желчи. Сложные органические вещества в результате биохимических процессов превращаются в низкомолекулярные, которые, всасываясь в кровь и лимфу, становятся для организма источником энергии и пластических материалов.

Как происходит пищеварение в организме

Неплохо, наверное, иметь некоторое представстенение о строении нашей пищеварительной системы и о том, что же происходит с едой «внутри»

Неплохо, наверное, иметь некоторое представстенение о строении нашей пищеварительной системы и о том, что же происходит с едой «внутри». Человек, умеющий вкусно готовить, но не знающий, какая судьба ожидает его блюда после того, как они съедены, уподобляется автолюбителю, который выучил правила движения и научился «крутить баранку», но ничего не знает об устройстве автомобиля. Отправляться в длительное путешествие с такими знаниями рискованно, даже если машина вполне надежна. В пути бывают всякие неожиданности.

Рассмотрим самое общее устройство «пищеварительной машины».

Процес пищеварения в организме человека

Итак, взглянем на схему.

Мы откусили кусочек чего-нибудь съестного.

ЗУБЫ

Откусили зубами (1) и ими же продолжаем пережевывать. Даже чисто физическое измельчение играет огромную роль – пища должна поступать в желудок в виде кашицы, кусками она переваривается в десятки и даже сотни раз хуже. Впрочем, сомневающиеся в роли зубов могут попробовать что-либо съесть, не откусывая и не перемалывая ими пищу.

ЯЗЫК И СЛЮНА

При жевании происходит также пропитывание слюной, выделяемой тремя парами больших слюнных желез (3) и множеством мелких. В сутки в норме вырабатывается от 0,5 до 2 литров слюны. Ее ферменты в основном расщепляют крахмал!

При должном пережевывании образуется однородная жидкая масса, требующая минимальных затрат для дальнейшего переваривания.

Помимо химического воздействия на пищу, слюна обладает бактерицидным свойством. Даже в промежутках между едой она всегда смачивает полость рта, предохраняет слизистую оболочку от пересыхания и способствует ее обеззараживанию.

Не случайно при мелких царапинах, порезах первое естественное движение — облизать ранку. Конечно, слюна как дезинфектор по надежности уступает перекиси или йоду, но зато всегда под рукой (то есть во рту).

Наконец, наш язык (2) безошибочно определяет, вкусно или невкусно, сладко или горько, солено или кисло.

Эти сигналы служат указанием, сколько и каких соков нужно для переваривания.

ПИЩЕВОД

Пережеванная пища через глотку попадает в пищевод (4). Глотание – довольно сложный процесс, в нем участвуют многие мышцы, и в известной мере оно происходит рефлекторно.

Пищевод представляет собой четырехслойную трубку длиной 22-30 см. В спокойном состоянии пищевод имеет просвет в виде щели, но съеденное и выпитое отнюдь не проваливается вниз, а продвигается за счет волнообразных сокращений его стенок. Все это время активно продолжается слюнное пищеварение.

ЖЕЛУДОК

Остальные пищеварительные органы располагаются в животе. Они отделены от грудной клетки диафрагмой (5) – главной дыхательной мышцей. Через специальное отверстие в диафрагме пищевод попадает в брюшную полость и переходит в желудок (6).

Этот полый орган формой напоминает реторту. На его внутренней слизистой поверхности находится несколько складок. Объем совершенно пустого желудка около 50 мл. При еде он растягивается и может вмещать весьма немало — до 3-4 л.

Итак, проглоченная пища в желудке. Дальнейшие превращения определяются прежде всего ее составом и количеством. Глюкоза, спирт, соли и избыток воды могут сразу всасываться – в зависимости от концентрации и сочетания с другими продуктами. Основная же масса съеденного подвергается действию желудочного сока. Этот сок содержит соляную кислоту, ряд ферментов и слизь. Его выделяют специальные желёзки в слизистой желудка, которых насчитывают около 35 млн.

Причем состав сока каждый раз меняется: на каждую пищу свой сок. Интересно, что желудок как бы заранее знает, какая работа ему предстоит, и выделяет нужный сок порой задолго до еды – при одном виде или запахе пищи. Это доказал еще академик И. П. Павлов в своих знаменитых опытах с собаками. А у человека сок выделяется даже при отчетливой мысли о еде.

Фрукты, простокваша и другая легкая пища требуют совсем немного сока невысокой кислотности и с малым количеством ферментов. Мясо же, особенно с острыми приправами, вызывает обильное выделение весьма крепкого сока. Относительно слабый, но чрезвычайно богатый ферментами сок вырабатывается на хлеб.

Всего за день выделяется в среднем 2-2,5 л желудочного сока. Пустой желудок периодически сокращается. Это знакомо всем по ощущениям «голодных спазмов». Съеденное же на какое-то время приостанавливает моторику. Это важный факт. Ведь каждая порция пищи обволакивает внутреннюю поверхность желудка и располагается в виде конуса, вложенного в предыдущий. Желудочный сок действует в основном на поверхностные слои, контактирующие со слизистой оболочной. Внутри же еще долгое время работают ферменты слюны.

Читайте также:  Программы для детей в возрасте от 3 до 7 лет

Ферменты – это вещества белковой природы, обеспечивающие протекание какой-либо реакции. Главный фермент желудочного сока – пепсин, отвечающий за расщепление белков.

ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНАЯ КИШКА

По мере переваривания порции пищи, расположенные у стенок желудка, продвигаются к выходу из него – к привратнику.

Благодаря возобновившейся к этому времени моторной функции желудка, то есть его периодическим сокращениям, пища основательно перемешивается.

В результате в двенадцатиперстную кишку (11) поступает уже почти однородная полупереваренная кашица. Привратник желудка «охраняет» вход в двенадцатиперстную кишку. Это мышечный клапан, пропускающий пищевые массы только в одном направлении.

Двенадцатиперстная кишка относится к тонкой кишке. Вообще-то весь пищеварительный тракт, начиная с глотки и вплоть до заднего прохода, представляет собой одну трубку с разнообразными утолщениями (даже таким крупным, как желудок), множеством изгибов, петель, несколькими сфинктерами (клапанами). Но отдельные части этой трубки выделяются и анатомически, и по выполняемым в пищеварении функциям. Так, тонкую кишку считают состоящей из двенадцатиперстной кишки (11), тощей кишки (12) и подвздошной кишки (13).

Двенадцатиперстная кишка самая толстая, но длина ее всего 25-30 см. Ее внутренняя поверхность покрыта множеством ворсинок, а в подслизистом слое находятся небольшие железки. Их секрет способствует дальнейшему расщеплению белков и углеводов.

В полость двенадцатиперстной кишки открываются общий желчный проток и главный проток поджелудочной железы.

ПЕЧЕНЬ

По желчному протоку поставляется желчь, вырабатываемая самой крупной в организме железой – печенью (7). За день печень производит до 1 л желчи – довольно внушительное количество. Желчь состоит из воды, жирных кислот, холестерина и неорганических веществ.

Желчеотделение начинается уже через 5-10 минут после начала еды и заканчивается, когда последняя порция пищи покидает желудок.

Желчь полностью прекращает действие желудочного сока, благодаря чему желудочное пищеварение сменяется на кишечное.

Она также эмульгирует жиры – образует с ними эмульсию, многократно повышая поверхность соприкосновения жировых частиц с воздействующими на них ферментами.

ЖЕЛЧНЫЙ ПУЗЫРЬ

В ее же задачу входит улучшить всасывание продуктов расщепления жиров и других питательных веществ – аминокислот, витаминов, способствовать продвижению пищевых масс и предупредить их гниение. Запасы желчи хранятся в желчном пузыре (8).

Наиболее активно сокращается его нижняя, примыкающая к привратнику часть. Его емкость около 40 мл, однако желчь в нем находится в концентрированном виде, сгущаясь в 3-5 раз по сравнению с печеночной желчью.

При необходимости она поступает через пузырный проток, который соединяется с печеночным протоком. Образуемый общий желчный проток (9) и доставляет желчь в двенадцатиперстную кишку.

ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА

Сюда же выходит проток поджелудочной железы (10). Это вторая по величине железа у человека. Ее длина достигает 15-22 см, вес — 60-100 граммов.

Строго говоря, поджелудочная железа состоит из двух желез – экзокринной, вырабатывающей в день до 500-700 мл панкреатического сока, и эндокринной, производящей гормоны.

Разница между этими двумя видами желез заключается в том, что секрет экзокринных желез (желез внешней секреции) выделяется во внешнюю среду, в данном случае в полость двенадцатиперстной кишки, а производимые эндокринными (то есть внутренней секреции) железами вещества, называемые гормонами, попадают в кровь или в лимфу.

Панкреатический сок содержит целый комплекс ферментов, расщепляющих все пищевые соединения – и белки, и жиры, и углеводы. Этот сок выделяется при каждом «голодном» спазме желудка, непрерывное же его поступление начинается через несколько минут после начала еды. Состав сока меняется в зависимости от характера пищи.

Гормоны поджелудочной железы — инсулин, глюкагон и др. регулируют углеводный и жировой обмен. Инсулин, например, приостанавливает распад гликогена (животного крахмала) в печени и переводит клетки тела на питание преимущественно глюкозой. Уровень сахара в крови при этом снижается.

Но вернемся к превращениям пищи. В двенадцатиперстной кишке она смешивается с желчью и панкреатическим соком.

Желчь приостанавливает действие желудочных ферментов и обеспечивает должную работу сока поджелудочной железы. Белки, жиры и углеводы подвергаются дальнейшему расщеплению. Лишняя вода, минеральные соли, витамины и полностью переваренные вещества всасываются через кишечные стенки.

КИШЕЧНИК

Резко изгибаясь, двенадцатиперстная кишка переходит в тощую (12), длиной 2-2,5 м. Последняя в свою очередь соединяется с подвздошной кишкой (13), длина которой 2,5-3,5 м. Общая протяженность тонкой кишки составляет, таким образом, 5-6 м. Ее всасывающая способность многократно увеличивается благодаря наличию поперечных складок, число которых достигает 600-650. Кроме того, внутреннюю поверхность кишки выстилают многочисленные ворсинки. Их согласованные движения обеспечивают продвижение пищевых масс, через них же поглощаются питательные вещества.

Раньше считалось, что кишечное всасывание процесс чисто механический. То есть предполагалось, что питательные вещества расщепляются до элементарных «кирпичиков» в полости кишки, а затем эти «кирпичики» проникают в кровь через кишечную стенку.

Но оказалось, что в кишке пищевые соединения «разбираются» не до конца, а окончательное расщепление происходит только вблизи стенок кишечных клеток. Этот процесс был назван мембранным, или пристеночным

В чем оно заключается? Питательные компоненты, уже изрядно измельченные в кишке под действием панкреатического сока и желчи, проникают между ворсинками кишечных клеток. Причем ворсинки образуют столь плотную кайму, что для крупных молекул, а тем более бактерий, поверхность кишки недоступна.

В эту стерильную зону кишечные клетки выделяют многочисленные ферменты, и осколки питательных веществ разделяются на элементарные составляющие – аминокислоты, жирные кислоты, моносахариды, которые и всасываются. И расщепление, и всасывание происходят в очень ограниченном пространстве и часто объединены в один сложный взаимосвязанный процесс.

Так или иначе на протяжении пяти метров тонкой кишки пища полностью переваривается и полученные вещества попадают в кровь.

Но они поступают не в общий кровоток. Если бы это произошло, человек мог бы умереть после первой же еды.

Вся кровь от желудка и от кишечника (тонкого и толстого) собирается в воротную вену и направляется в печень. Ведь пища дает не только полезные соединения, при ее расщеплении образуется множество побочных продуктов.

Сюда же надо добавить токсины, выделяемые кишечной микрофлорой, и многие лекарственные вещества и яды, присутствующие в продуктах (особенно при современной экологии). Да и чисто питательные компоненты не должны сразу попадать в общее кровяное русло, в противном случае их концентрация превысила бы все допустимые пределы.

Положение спасает печень. Ее не зря называют главной химической лабораторией тела. Здесь происходит обеззараживание вредных соединений и регуляция белкового, жирового и углеводного обмена. Все эти вещества могут синтезироваться и расщепляться в печени — по потребности, обеспечивая постоянство нашей внутренней среды.

Об интенсивности ее работы можно судить по тому факту, что при собственном весе 1,5 кг печень расходует примерно седьмую часть всей производимой организмом энергии. За минуту через печень проходит около полутора литров крови, причем в ее сосудах может находиться до 20 % общего количества крови у человека. Но проследим до конца путь пищи.

Из подвздошной кишки через специальный клапан, препятствующий обратному затеканию, непереваренные остатки попадают в толстую кишку. Обитая длина ее от 1,5 до 2 метров. Анатомически она подразделяется на слепую кишку (15) с червеобразным отростком (аппендиксом) (16), восходящую ободочную кишку (14), поперечную ободочную (17), нисходящую ободочную (18), сигмовидную кишку (19) и прямую (20).

В толстой кишке завершается всасывание воды и формируется кал. Для этого кишечными клетками выделяется специальная слизь. В толстой кишке находят прибежище мириады микроорганизмов. Выделяемый кал примерно на треть состоит из бактерий. Нельзя сказать, что это плохо.

Ведь в норме устанавливается своеобразный симбиоз хозяина и его «квартирантов».

Микрофлора питается отходами, а поставляет витамины, некоторые ферменты, аминокислоты и другие нужные вещества. Кроме того, постоянное наличие микробов поддерживает работоспособность иммунной системы, не позволяя ей «дремать». Да и сами «постоянные обитатели» не допускают внедрение чужаков, нередко болезнетворных.

Но такая картина в радужных тонах бывает лишь при правильном питании. Неестественные, рафинированные продукты, избыток пищи и неправильные сочетания изменяют состав микрофлоры. Начинают преобладать гнилостные бактерии, и вместо витаминов человек получает яды. Сильно бьют по микрофлоре и всевозможные лекарства, особенно антибиотики.

Но так или иначе фекальные массы продвигаются благодаря волнообразным движениям ободочной кишки — перистальтике и достигают прямой кишки. На ее выходе для подстраховки расположены целых два сфинктера — внутренний и наружный, которые замыкают задний проход, открываясь лишь при дефекации.

При смешанном питании из тонкой кишки в толстую за сутки в среднем переходит около 4 кг пищевых масс, кала же вырабатывается лишь 150-250 г.

Но у вегетарианцев кала образуется значительно больше, ведь в их пище очень много балластных веществ. Зато и кишечник работает идеально, микрофлора устанавливается самая дружественная, а ядовитые продукты значительной частью даже не достигают печени, поглощаясь клетчаткой, пектинами и другими волокнами.

На этом мы закончим наш экскурс по пищеварительной системе. Но надо отметить, что ее роль отнюдь не сводится только к перевариванию. В нашем теле все взаимосвязано и взаимозависимо как на физическом, так и на энергетическом планах.

Совсем недавно, например, установили, что кишечник является и мощнейшим аппаратом по производству гормонов. Причем по объему синтезируемых веществ он сопоставим (!) со всеми остальными эндокринными железами, вместе взятыми . опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Ссылка на основную публикацию
Тест по биологии (9 класс) по теме тест по биологии 9 класс; quot; Молекулярный и клеточный уровни;
Большая Энциклопедия Нефти и Газа Появление - электронный микроскоп Появление электронного микроскопа , позволившего наблюдать частицы, которые приближаются по размерам...
Тенотен детский инструкция по применению, состав, дозировка и стоимость препарата
Тенотен для детей: отзывы и инструкция по применению Прием успокоительных препаратов в наше время не является чем-то из ряда вон...
Тенотен или Глицин что и когда лучше, в чем разница, это одно и то же, можно ли принимать одновремен
Лучшие успокоительные таблетки для нервной системы без рецептов Жизнь в огромном мегаполисе напоминает постоянный круговорот событий, затягивающий людей, желающих успеть...
Тест по биологии на тему; Пищеварение
В каком отделе пищеварительной системы начинается расщепление ПИЩЕВАРЕНИЕ (digestio) — начальный этап ассимиляций пищи, то есть превращение исходных пищевых структур...
Adblock detector