ГЛАВА 9. ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. ПИТАНИЕ

Значение пищеварения. Роль ферментов. Пищеварительная система обеспечивает потребности организма в энергии, пластическом материале и элементах, необходимых для формирования внутренней среды. Элементы пищеварительной системы объединены в пищеварительную трубку с примыкающими к ней компактными железистыми образованиями (слюнные и поджелудочная железы, печень), которые в целом обозначают термином желудочно-кишечный тракт (Атл., рис. 1, с. 174). Функции переваривания и всасывания пищи происходят у человека в желудочно-кишечном тракте и включают в себя пережевывание пищи и смешивание ее со слюной (жевание и слюноотделение), глотание пищи и ее передвижение по пищеводу в желудок, где начинается пищеварение, и тонкий кишечник (место дальнейшего переваривания и всасывания). Из тонкого кишечника пищевая масса переходит в толстый кишечник, откуда не переваренные вещества выбрасываются наружу. Процессы переваривания и всасывания реализуются при участии секреторной и моторной функций желудочно-кишечного тракта.

Секреторные клетки желудочно-кишечного тракта продуцируют пищеварительные ферменты, обеспечивающие гидролитическое расщепление (переваривание) белков, углеводов, жиров и нуклеиновых кислот. Гидролиз пищевых веществ начинается в просвете желудочно-кишечного тракта и заканчивается на мембране кишечных клеток, где происходит сопряжение процессов пищеварения и всасывания.

Моторная функция желудочно-кишечного тракта направлена на механическую обработку потребляемой пищи, перемешивание содержимого желудочно-кишечного тракта, обеспечивающего контакт перевариваемых веществ с гидролитическими ферментами, на продвижение содержимого желудочно-кишечного тракта по пищеварительному каналу и выведения наружу экскрементов. Активность гладкомышечных элементов необходима для выведения секрета печени и поджелудочной железы в просвет желудочно-кишечного тракта. Пища может быть усвоена организмом только после того, как она будет механически измельчена при участии зубов и мышечных стенок кишечника, а входящие в ее состав сложные высокомолекулярные соединения подвергаются химическому расщеплению под воздействием ферментов и превращаются в достаточно простые молекулы, способные всасываться в кровеносные капилляры, окружающие тонкий кишечник. Вместе с кровью эти молекулы транспортируются к тканям тела и усваиваются их клетками. Схема ферментативного переваривания пищи представлена на рис. 19.

Рис. 19. Общая схема ферментативного переваривания в пищеварительном тракте человека

Пищеварительная трубка делится на участки, каждый из которых выполняет определенную роль в общем процессе переваривания и всасывания. Начинается она ротовым отверстием, ведущим в ротовую полость, за которой следуют глотка, пищевод, тонкий кишечник, состоящий из двенадцатиперстной и подвздошной кишок с червеобразным отростком, толстой кишки, в которой выделяют восходящую, поперечную и нисходящую ободочную кишку, сигмовидную и прямую кишку, заканчивающуюся заднепроходным отверстием. Функции различных отделов пищеварительного тракта человека представлены в табл. 32.

Табл. 32. Функции различных отделов пищеварительного тракта человека

Каждый отдел пищеварительной трубки обладает морфологическими и физиологическими особенностями, но все они построены по общему плану (Атл., рис. 5, с. 176). Стенка пищеварительной трубки на всем ее протяжении состоит из четырех различных слоев: слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной оболочки и серозной оболочки.

Слизистая оболочка. Слизистая оболочка является самым внутренним слоем стенки пищеварительной трубки и состоит из железистого эпителия, который секретирует большое количество слизи, а также может секретировать ряд пищеварительных ферментов. Слизь обволакивает пищу и облегчает прохождение пищевого комка по пищеварительному тракту, а также препятствует перевариванию стенок кишечника его собственными ферментами. Эпителиальные клетки лежат на базальной мембране, под которой находится собственная пластинка слизистой. Последняя состоит из соединительной ткани, содержащей кровеносные и лимфатические сосуды. Снаружи от нее лежит тонкий слой гладких мышц — мышечная пластинка слизистой.

Подслизистая основа. Состоит из соединительной ткани, содержащей коллагеновые и эластические волокна, а также кровеносные и лимфатические сосуды и нервные сплетения. В этом слое могут также располагаться слизистые железы, выделяющие слизь через проток на поверхность слизистой оболочки, как, например, бруннеровские железы двенадцатиперстной кишки.

Наружная мышечная оболочка.Состоит, как правило, из двух слоев — внутреннего кольцевого и наружного продольного. Координированные сокращения этих слоев создают волнообразные перистальтические движения стенок пищеварительного тракта, которые способствуют передвижению пищевого комка. В ряде участков пищеварительной трубки слой кольцевых мышц утолщается, образуя структуры, носящие названия сфинктеров. Расслабления и сокращения сфинктеров контролируют перемещение пищевого комка из одного отдела пищеварительного тракта в другой. Сфинктеры находятся в месте перехода пищевода в желудок (кардиальный сфинктер), желудка в двенадцатиперстную кишку (пилорический сфинктер), подвздошной кишки в слепую (илеоцекальная заслонка) и вокруг анального отверстия.

Между слоями кольцевых и продольных мышц лежит ауэрбахово нервное сплетение, которое содержит скопление нервных клеток вегетативной нервной системы и контролирует перистальтику. Импульсы, поступающие по симпатическим нервам, вызывают расслабление мышц пищеварительного тракта и сокращение сфинктеров, тогда как импульсы, поступающие по парасимпатическим нервам, вызывают сокращение мышечных стенок и раскрытие сфинктеров. Между циркулярным мышечным слоем и подслизистой основой находится еще одно нервное сплетение — мейснерово сплетение, которое регулирует секрецию желез, находящихся в стенке пищеварительной трубки.

Серозная оболочка. Образует самый наружный слой кишечной стенки. Состоит из рыхлой, волокнистой соединительной ткани.

Снаружи поверхность пищеварительной трубки на всем ее протяжении (кроме пищевода) покрыта брюшиной. Брюшина выстилает также брюшную полость, в которой расположена большая часть пищеварительного тракта, и образует брыжейку, которая поддерживает и подвешивает к задней стенке тела желудок и кишечник. Брыжейка образована двумя слоями брюшины; в ней располагаются нервы, кровеносные и лимфатические сосуды, идущие к кишечнику и отходящие от него. Клетки брюшины имеют влажную поверхность, благодаря чему уменьшается трение различных отделов пищеварительного тракта друг о друга и о другие органы.