Система пищеварения и процессы пищеварения

Система пищеварения – это совокупность органов пищеварительного тракта: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник. В этих органах происходят процессы пищеварения.

В процессах пищеварения принимают участие железы:

- слюнные железы (околоушные, подчелюстные, подъязычные, мелкие) производят слюну

- желудочные - продуцируют желудочный сок;

- поджелудочная железа – поджелудочный (панкреатический) сок

- печенка – желчь.

Функции системы пищеварения:

1. секреторная – заключается в выработке секреторными клетками пищеварительных желез секретов (слюны, желудочного, поджелудочного и кишечного соков, желчи);

2. проворная или двигательная – осуществляется мышцами пищеварительного аппарата и обеспечивает жевание, глотание и продвижение еды (химусу) вдоль пищеварительного тракта;

3. всасывающая – осуществляется слизистой оболочкой органов пищеварения; из полости органов пищеварения в кровь и лимфу активно и пассивно проникают продукты расщепления белков, жирел, углеводов (аминокислоты, глицерин и жирные кислоты, моносахариды), вода, соли, лекарственные вещества;

4. выделительная или екскреторна - заключается в выделении из организма некоторых продуктов обмена веществ и токсичных элементов;

5. регуляторная - характеризуется выделением регуляторных веществ - гормонов: а) какие влияют на функции органов пищеварения (гастрин, гистамин, секретин, панкреозимин и др.); б) какие осуществляют общегормональное влияние (арентерин, нейротензин и другие);

6. анализаторная – заключается в участии рецепторов органов системы пищеварения в оценке качества еды, которая поступает к желудку.

Пищеварение- это процесс сложной физической и химической обработки пищевых веществ, в результате которого высокомолекулярные структуры еды превращаются в форму, доступную для усвоения тканями организма.

Гидролиз основных нутриентов еды (белков, жиров, углеводов) происходит под действием ферментов: пептидаз, липаз и карбогидраз.

Ферменты имеют такие основные свойства:

- определенный фермент действует на конкретный нутриент;

- небольшое количество фермента гидролизует большое количество нутриентов;

- ферменты действуют в конкретной среде (рН, температура).

Стенки пищеварительного канала состоят из:

- слизистой оболочки, которая продуцирует слизь

- подслизистой оболочки, которая образует складки и содержит нервные рецепторы и пищеварительные железы

- мышечной оболочки, которая состоит из неисполосованных (гладких и блестящих) мышц

- внешней серозной или соединительной оболочки.

Также в стенках желудочно-кишечного тракта образуются гормоны, которые вместе с нервной системой регулируют процессы пищеварения.

Процесс пищеварения происходит постепенно с прохождением еды по пищеварительному каналу и начинается в ротовой полости.

Ротовая полость- важеный отдел оценки пригодности еды к употреблению и ее качеству – вкусу, консистенции, температуре, остроты и тому подобное. Апробация еды происходит с помощью вкусовых, механо- и терморецепторов.

Слюна - секрет слюнных желез, который не имеет запаху, вкусу, цвету, имеет слабо щелочную реакцию (рН=7,4-8,0). Своеобразный слизистый вид, вязкость и консистенция слюны зависят от присутствия в ней гликопротеида - муцина.

Слюна выполняет такие функции:

- гидролитическую - расщепление углеводов;

- бактерицидную - благодаря содержанию лизоцима;

- защитную – разбавляет и способствует выведению непищевых и вредных веществ;

- двигательную - смачивает и покрывает слюной еду и обеспечивает глотание.

Стимуляторы секреции слюны:

- красивый привлекательный внешний вид, ароматный запах блюд;

- ощущение голода;

- приятные эмоции;

- органические кислоты, пряности, экстрактные вещества, сладости, другие вкусовые вещества и продукты.

В ротовой полости происходят такие процессы пищеварения:

· расщепление крахмала и гликогена под действием амилазы слюны до декстринов;

· расщепление мальтозы и сахарозы под действием мальтази до глюкозы;

· частичное всасывание глюкозы.

Большое значение для полного переваривания еды имеет ее пережевывание. В следствие пережевывания:

- обеспечивается желаемое качество процессов пищеварения;

- увеличивается поверхность контакта нутриентов с ферментами, увеличивается атакуемость ими пищевых продуктов;

- освобождаются вкусовые вещества и фитонциды;

- защищается желудок от раздражения большими кусками и от желудочно-кишечных заболеваний;

- ускоряется ощущение сытости.

После прохождения ротовой полости процессы пищеварения начинаются в желудке. Желудок играет важную роль в процессах пищеварения и выполняет следующие функции:

- барьерную - защищает другие органы от излишне соленой, твердой, непереваренной еды и еды, которая содержит токсины и патогенные микроорганизмы;

- секреторную - главные железы желудка продуцируют ферменты (пептиназу, липазу), дополнительные - слизь;

- двигательную – обеспечивает депонирование еды, перемешивания ее с желудочным соком и перемещения ее к кишечнику.

В желудке продолжается механическая переработка еды, происходят сложные химические превращения под воздействием желудочного сока. Желудочный сок - продукт внешнесекреторной деятельности желез желудка, в его состав входят:

- Пептиназы (пепсиноген, гастриксин, желатиназа, химозин), которые гидролизуют белки

- Липаза, которая гидролизует емульгированные жиры. У взрослых людей желудочной липазы почти нет. Жирная еда подавляет соковыдиление,, способствует проявлению действия липазы.

- Соляная кислота (0,5%), которая способствует абуханию белков, активирует фермент пепсиноген, стимулирует перистальтику желудка и выполняет бактерицидное действие.

- Уреаза — расщепляет мочевину, при этом освобождается аммиак, который частично нейтрализует НСІ.

- Лизоцим - придает желудочному соку бактерицидное действияе.

- Муцин (желудочная слизь) - защищает слизистую оболочку желудка от механических и химических повреждений.

Состав желудочного сока четко отвечает количеству и качеству еды, а секреторная активность координирована с моторикой желудка.

В слизевой и мышечной оболочках желудка есть значительное количество рецепторов, которые возбуждаются механически в результате контакта содержания желудка с поверхностью слизистой оболочкой и химически при расщеплении пищевых продуктов. Возникающие импульсы играют большую роль в рефлекторной регуляции работы как самого желудка, так и пищеварительной системы в целом.

В желудке происходят такие процессы пищеварения:

- набухание белков в результате действия соляной кислоты и расщепления их под действием пептиназ - пепсина и химозина до пептидов и альбумоз;

- расщепление емульгованих жиров под действием липазы до глицерина и жирных кислот.

Секрецию желудочного сока стимулируют:

- продукты расщепления белков, экстрактные вещества мяса, рыбы, овощей, грибов;

- низко концентрированные растворы кислот и напитки с 5-10%-ним содержанием алкоголя и кофеина;

- пищевые волокна, пряности, специи, копчености;

- разнообразие блюд, приятное оформление блюд та сервировка стола;

- объем еды (прямо пропорционально до определенной границе);

- стресс, раздражительность, гнев, повышенное настроение.

Секрецию желудочного сока тормозят:

- жиры, особенно при употреблении их за 10-15 мин. до основной еде;

- гипертонические растворы сахара, кухонной соли;

- концентрированные растворы кислот и напитки (алкоголя свыше 20%);

- работа в горячем цехе (избыточная потливость);

- неразнообразный и непривлекательный пищевой рацион, страх, скука (торможение всех процессов пищеварения).

Следующим этапом является пищеварение в двенадцатиперстной кишке, которая является центром регуляции секреторной, моторной и эвакуаторной деятельности желудочно-кишечного тракта.

Проходя в двенадцатиперстную кишку, пища поддается действию сока поджелудочной железы, кишечного сока и желчи.

Секреция поджелудочной железы при отсутствии еды в желудке почти отсутствует. После приема еды секреция активируется, ее длительность и характер зависит от количества и качества еды.

Поджелудочный сок содержит:

- протеазы (трипсиноген, химотрипсиноген, карбоксипептидазу, еластазу), которые действуют на внутрипептидную связь (СО-NН) между двумя соседними аминокислотами (ендопептидазы) и влияют на карбоксильную связь в конце цепи протеина (екзопептидазы);

- липазу (неактивную);

- карбогидразы (e - амилаза, мальтаза, лактаза);

- бикарбонат натрия.

Кишечный сок содержит фермент ентерокиназа, который активирует трипсиноген (высвобождает активный фермент трипсин). Трипсин активирует другие протеазы.

Стимуляторы поджелудочной секреции:

- бульйони, экстрактные вещества;

- специи, пряности, эфирные масла, органические кислоты, овощные соки;

- жиры, тяжело перевариваемые белки (мясопродукты).

Тормозят поджелудочную секрецию:

- щелочные элементы, молочная сыворотка;

- неразбавленные соки;

- напряженный труд;

- недостаток в пищи витаминов группы В, К.

В процессах пищеварения в двенадцатиперстной кишке большую роль играет печень –кроветворный орган, который выполняет функции:

- выработка желчи и выделение желчи (выход ее в кишку);

- исполняет ведущую роль в метаболизме углеводов, белков, липидов;

- принимает участие в минеральном обмене;

- выведение токсинов, выведение из желчи продуктов метаболизма;

- выполняет фагоцитарную защиту, разрушает гормоны;

- принимает участие в сворачивании и депонировании крови;

- способствует усвоению витаминов (витамину А, накопление витаминов Д, К).

В состав желчи входят: желчные кислоты, желчные пигменты, лецитин, неорганические соли и холестерин, который синтезируется в печенке (в норме 0,5-1,0 г на сутки). Желчь имеет щелочную реакцию (рН 7,3-8,0).

Желчь выполняет функции:

§ регуляторную:

- активирует поджелудочную липазу и инактивирует желудочный пепсин;

- эмульгирует жиры и стабилизирует эмульсию, которая способствует их гидролизу;

- повышает тонус и усиливает двигательную функцию кишечника;

- поддерживает холестерин в растворимом виде;

- обеспечивает всасывание жирных кислот, β-каротина, жирорастворимых витаминов Д, Е, К, аминокислот, минеральных веществ: Са, Мg и ин.;

§ барьерную - выведение из организма продуктов метаболизма (мочевой кислоты, мочевины, холестерина), половых стероидных гормонов;

§ защитную - имеет бактериологическое действие и тормозит развитие гнилостной микрофлоры.

Образования желчи стимулируют:

- жиры, органические кислоты, яичные желтки, многоатомные спирты (сорбит);

- продукты гидролиза белков, экстрактные вещества мяса и рыбы.

Тормозят образование желчи - холодная еда и напитки, голодания.

В двенадцатиперстной кишке происходят такие процессы пищеварения:

- гидролиз белков под действием трипсина и химотрипсина до низкомолекулярным пептидам и аминокислотам;

- гидролиз крахмала, мальтозы, сахарозы и лактозы под действием ферментов амилазы, мальтазы, сахаразы, лактазы до моносахаров;

- гидролиз жиров, предварительно эмульгованных желчью, липазой до глицерина и желчным кислотам.

Процессы пищеварения в кишечнике

В тонком кишечнике завершаются процессы пищеварения под действием кишечного сока и усваиваются образованные вещества.

В состав кишечного сока входят такие ферменты:

- пептидазы - аминополипептидазы, дипептидазы и др., которые расщепляют промежуточные продукты расщепления белков до аминокислот;

- липолитические - липаза, фосфолипаза, холинестераза, которые расщепляют жиры, фосфолипиды и стерины;

- нуклеаза и нуклеотидаза - расщепляют нуклеиновые кислоты и нуклеотиды;

- карбогидразы - амилаза, сахараза, К-галактозидаза, лактаза, мальтаза, которые расщепляют углеводы.

В тонком кишечнике происходят следующие процессы:

- гидролиз промежуточных продуктов расщепления белков под действием пептидаз и усвоение продуктов их расщепления;

- гидролиз липидов под действием липолитических ферментов с образованием глицерина, жирных кислот, холина, холестерина и фосфорной кислоты;

- гидролиз углеводов под действием амилаз с образованием глюкозы, фруктозы и галактозы и их всасывание в кровь;

- гидролиз нуклеиновых кислот и нуклеотидов под действием нуклеазы и нуклеотидазы;

- гидролиз связанных форм витаминов;

- всасывание 2/3 воды из химусу и (частично) минеральных веществ.

Виды пищеварения в тонком кишечнике:

- полостное пищеварение - в полости кишки;

- мембранное пищеварение (пристеночное) - происходит на поверхности (мембранах) микроворсинок тонкого кишечнику.

- внутриклеточное - в клетках тонкого кишечнику (ентероцитах).

Полостное пищеварение у человека является незначительным. По типу полостного пищеварения гидролизуют высокомолекулярные вещества. Гидролиз низкомолекулярных заканчивается на микроворсинках тонкого кишечнику. Ферменты, фиксированные на мембранах клеток тонкого кишечника, имеют более длительный срок "полезной работы" сравнительно с теми ферментами, которые содержатся в полости.

Особенности мембранного пищеварения:

- высокая скорость (в десятки тысяч раз быстрее полостного);

- способность высокомолекулярных соединений в некоторых случаях всасываться быстрее низкомолекулярных, что зависит от роли транспортных белков;

- высокая зависимость от достаточности полноценных белков в рационе, поскольку построено на белках - носителях;

- высокая регуляторная способность (от высокой скорости всасывания к почти полному прекращению его);

- отделенность от зоны деятельности микрофлоры кишечнику.

Пищеварение в толстом кишечнике. В процессе переваривания пищи толстый кишечник играет небольшую роль, так как еда почти полностью переваривается и всасывается в тонком кишечнике, за исключением некоторых веществ (например, растительной клетчатки).

В процессе гидролиза в толстом кишечнике принимают участие ферменты, которые поступают из тонкой кишки и ферменты кишечных бактерий.

В толстой кишке происходят преимущественно всасывания остатка (1/3) воды и формирования каловых масс.

Функции толстого кишечнику:

§ пищеварительная - в толстом кишечнике завершаются процессы пищеварения под действием поджелудочного, кишечного соков и частичное расщепление пищевых волокон и других органических веществ ферментами микроорганизмов;

§ всасывающая - всасывание воды (1/3), глюкозы, витаминов, аминокислот, солей, частичное всасывание белков еды, которые не переварились и белков - продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в негидролизованном состоянии;

§ регуляторная - стимуляция иммунной системы (антигенные продукты жизнедеятельности микроорганизмов и непереваренных белков) и регуляция вегетативной нервной системы;

§ синтезная - биосинтез витаминов микрофлорой толстого кишечнику витаминов, которые частично используются организмом: пантотеновой кислоты (В3), фолацина (Вс), ниацина (РР), биотина (Н), пиридоксина (В6), филохинона (К) и их всасывание;

§ защитная - защита кишечника от патогенных микроорганизмов, препятствуя их жизнедеятельности и размножению через антагонизм;

§ выделительная - выведение непереваренных остатков пищи и продуктов метаболизма (нерастворимый холестерин и его производные, токсины, нерастворимые соли железа, кальция и других металлов, которые не могут выводиться через почки).

Причины нарушения функций толстого кишечнику:

§ избыточное потребление рафинированных продуктов (без пищевых волокон) и жиров, что нарушает двигательную и выделительную функции и вызывает интоксикацию организма;

§ потребление мясных продуктов невысокого качества и удобоваримости увеличивает процессы гниения и интоксикацию организма;

§ потребление недоступных или плохо доступных и в то же время низкомолекулярных углеводов усиливает бродильные процессы и метеоризм в кишечнике, который увеличивает риск завороток кишок.

Нарушение функций толстого кишечника приводит к нарушению функций печени, интоксикации организма, заболеваний желудочно-кишечного тракта, развития атеросклероза, рака толстой кишки, раннего старения.

Физиологичное значение микрофлоры кишечнику

· формирует нормальную слизистую оболочку кишечника;

· принимает участие в метаболизме липидов, желчных кислот;

· регулирует водно-солевой и газообмен;

· принимает участие в создании общего иммунитета и поддержке его на должном уровни;

· синтезирует витамины К и группы В в толстом кишечнике;

· частично расщепляет волокна клетчатки и пектинов, которые были непереварены в тонком кишечнике;

· инактивирует ферменты: щелочную фосфатазу, трипсин, амилазу;

· сбраживает углеводы до кислых продуктов (молочной и уксусной кислот).

· образует так называемый "вторичный поток нутриентов и неалиментарных веществ".