На мой взгляд, прежде чем говорить о питании, необходимо иметь некоторое представление 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. Согласитесь, отправляться в путешествие с таким водителем рискованно, даже если машина вполне надежна. В пути бывают всякие неожиданности. И для успешного продвижения по жизни также нелишне знать, как работает наше тело, в том числе «двигатель внутреннего сгорания». Ведь зависит от него очень многое. Здесь мы рассмотрим лишь общее устройство «пищеварительной машины», чтобы вы понимали что, как и почему там происходит.
Схема строения пищеварительной системы
Итак, взглянем на схему строения пищеварительной системы. Мы откусили кусочек чего-нибудь съестного. 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 раз хуже. При жевании происходит также пропитывание слюной, выделяемой 3 парами больших слюнных желез (3) и множеством мелких.
В сутки в норме вырабатывается от 0,5 до 2 литра слюны. Ее ферменты в основном расщепляют крахмалы . При должном пережевывании образуется однородная жидкая масса, требующая минимальных затрат для дальнейшего переваривания.
Помимо химического воздействия на пищу, слюна обладает бактерицидным свойствами. 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 рукою (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.
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.
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. В дальнейшем превращения определяются прежде всего ее составом и количеством. Глюкоза, спирт, соли, избыток воды могут сразу всасываться - в зависимости от концентрации и от сочетания с другими продуктами. Основная же масса съеденного подвергается действию желудочного сока. Этот сок содержит соляную кислоту, ряд ферментов и слизь. Его выделяют специальные железы в слизистой желудка, которых насчитывают около 35 млн. Причем состав сока каждый раз разный: на каждую пищу - свой сок. Кстати, поэтому многие диетологи рекомендуют правильно сочетать пищу для более эффективного ее переваривания и, как следствие, усвоения (например, отдельно употреблять белковую и углеводную пищу).
Интересно, что желудок как бы заранее знает, какая работа ему предстоит, и выделяет нужный сок порой задолго до еды 1 при каждом виде пищи, при запахе или даже мысли о ней. Это доказал еще академик И. П. Павлов в своих знаменитых опытах с собаками.
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 концентрированного 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 оболочкой. Внутри же еще долгое время работают ферменты слюны.
Ферменты (энзимы) - это вещества белковой природы, обеспечивающие протекание какой-либо реакции.
Главный фермент желудочного сока - пепсин, отвечающий за расщепление белков. 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 двеналнатнперстную кишку (11) поступает уже почти однородная полу-переваренная 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.
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 мин 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. 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). 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.
Сюда же выходит проток поджелудочной железы (10). Это вторая по величине железа у человека. Ее длина достигает 15-22 см, вес - 60-100 г.
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, жиры и углеводы. Этот сок выделяется при каждом «голодном» спазме желудка, непрерывное же его поступление начинается через несколько минут после начала еды. Причем 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.
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 пищеварением.
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 объединяются 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 первого же приема пищи от отравления.
Вся кровь от желудка и от кишечника (тонкого и толстого) собирается в воротную вену н 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 в 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. Общая длина ее от 1,5 до 2 м. 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 радужная картина бывает лишь при правильном питании. Не естественные, рафинированные продукты, избыток пищи, и неправильные ее 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 в значительной части 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 на физическом, и на энергетическом планах. Ученые еще в начале 1990-х установили, что кишечник является и мощнейшим аппаратом по производству гормонов. Причем по объему синтезируемых веществ он сопоставим со всеми остальными эндокринными железами, вместе взятыми!
Ротовая полость
Ротовая полость - в ее состав входят язык, зубы, слюнные железы. Здесь осуществляется прием пищи, анализ, размельчение, смачивание слюной, и химическая обработка. Пища находится в полости рта в среднем 10-15 сек.
Язык - мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой, состоящей из множества сосочков 4-х типов. Различают нитевидные и конусовидные сосочки общей чувствительности (прикосновение, температура, боль); а также листовидные и грибовидны е, которые содержат вкусовые нервные окончания. Кончик языка воспринимает сладкое, тело языка – кислое и соленое, корень - горькое .
Вкусовые ощущения воспринимаются, если анализируемое вещество растворено в слюне. Утром язык мало чувствителен к восприятию вкуса, усиливается чувствительность к вечеру (19-21ч.). Поэтому на завтрак следует включать продукты, усиливающие раздражение вкусовых рецепторов (салаты, закуски, фрукты и др.). Оптимальная температура для восприятия вкусовых ощущений 35-40°С. Чувствительность рецепторов падает в процессе еды, при однообразном питании, принятии холодной пищи, а также с возрастом. Установлено, что сладкая пища вызывает ощущение удовольствия, благоприятно влияет на настроение, в то время как кислая может оказывать обратное действие.
Зубы . В ротовой полости у взрослого человека всего 32 зуба - 8 резцов, 4 клыка, 8 малых и 12 больших коренных зубов. Передние зубы (резцы) откусывают пищу, клыки разрывают ее, коренные зубы разжевывают с помощью жевательных мышц. Зубы начинают прорезываться на седьмом месяце жизни, к году обычно появляется 8 зубов (все резцы). При рахите прорезывание зубов задерживается. У детей к 7-9 годам молочные зубы (всего их 20) меняются на постоянные.
Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Зубная полость заполнена пульпой – соединительной тканью, пронизанной нервами и кровеносными сосудами. Основу зуба составляет дентин – костная ткань. Коронка зуба покрыта эмалью, а корни зубным цементом .
Тщательное пережевывание пищи зубами увеличивает ее контакт со слюной, высвобождает вкусовые и бактерицидные вещества и облегчает проглатывание пищевого комка.
Слюнные железы - в слизистой оболочке полости рта имеется большое количество мелких слюнных желез (губные, щечные, язычные, небные). Кроме того, в полость рта открываются выводные протоки трех пар крупных слюнных желез - околоушных, подъязычных и подчелюстных.
Слюна примернона 98,5% состоит из воды и на 1,5% из неорганических и органических веществ. Реакция слюны слабощелочная (рН около 7,5).
Неорганические вещества - Na, K, Ca, Mg, хлориды, фосфаты, азотистые соли, NH 3 и др. Из слюны кальций и фосфор проникают в эмаль зуба.
Органические вещества слюны главным образом представлены муцином, ферментами и антибактериальными веществами.
Муцин – мукопротеин, который придает слюне вязкость, склеивает пищевой комок, делая его скользким и легко проглатываемым.
Ферменты слюны представлены амилазой , расщепляющей крахмал до мальтозы и мальтазой, расщепляющей мальтозу до глюкозы. Эти ферменты высокоактивные, но вследствие непродолжительного нахождения пищи в ротовой полости полного расщепления этих углеводов не происходит.
Антибактериальные вещества - ферментоподобные вещества лизоцим, ингибины и сиаловые кислоты, которые обладают бактерицидными свойствами и защищают организм от микробов, поступающих с пищей и вдыхаемым воздухом.
Слюна смачивает пищу, растворяет ее, обволакивает твердые компоненты, облегчает проглатывание, частично расщепляет углеводы, нейтрализует вредные вещества, очищает зубы от остатков пищи.
За сутки у человека выделяется около 1,5 л слюны. Секреция слюны происходит непрерывно, но больше в дневное время. Слюноотделение возрастает при ощущении голода, виде и запахе пищи, во время приема пищи, особенно сухой, при воздействии вкусоароматических и экстрактивных веществ, при употреблении холодных напитков, при устной речи, письме, разговоре о пище, а также мысли о ней. Тормозит секрецию слюны, непривлекательная пища и обстановка, напряженная физическая и умственная работа, отрицательные эмоции и др.
Влияние пищевых факторов на функции ротовой полости .
Недостаточное поступление белков, фосфора, кальция, витаминов С, D, группы В и избыток сахара приводят к развитию кариеса зубов. Некоторые пищевые кислоты, например виннокаменная, а также соли кальция и других катионов, могут образовывать зубные камни. Резкая смена горячей и холодной пищи приводит к появлению микротрещин эмали зубов и развитию кариеса.
Дефицит в питании витаминов группы В, особенно В 2 (рибофлавин), способствует появлению трещин в углах рта, воспалении слизистой оболочки языка. Недостаточное поступление витамина А (ретинол) характеризуется ороговением слизистых оболочек ротовой полости, появлением трещин и их инфицированием. При дефиците витаминов С (аскорбиновая кислота) и Р (рутин) развивается парадонтоз , что приводит к ослаблению фиксации зубов в челюстях.
Отсутствие зубов, кариес, парадонтоз, нарушает процесс жевания и снижают процессы пищеварения в ротовой полости.
Глотка и пищевод
Глотка - представляет собой часть пищеварительного канала, соединяющей полость рта с пищеводом. В полости глотки происходит перекрест пищеварительных и дыхательных путей. Глотка делится на три части: носовую, ротовую и гортанную. Гортань является отделом верхних дыхательных путей. В результате глотательных движений, сопровождающихся подъемом гортани и закрытии ее надгортанником (что предотвращает попадание пищи в дыхательные пути), пищевой комок переводится в пищевод. При разговоре, смехе во время еды, приеме сухой пищи и т.п., возможно поступление пищи в дыхательные пути, в результате чего возникает кашлевая реакция, а в отдельных случаях, особенно у детей, может быть обтурация (закупорка) верхних дыхательных путей.
Пищевод - мышечная трубка диаметром около 2,2см и длиной 23-28 см, соединяющая глотку с желудком. В пищеводе выделяют шейную, грудную и брюшную части. Пищевод имеет несколько физиологических сужений. В нижней части имеется сфинктер (особые круговые мышцы), сокращение которого закрывает вход в желудок. При глотании сфинктер расслабляется и пищевой комок поступает в желудок.
Пищевод выполняет только транспортную функцию путем последовательных сокращений кольцевых мышц сверху вниз. Скорость передвижения пищи к желудку составляет 1-9 секунд, в зависимости от ее консистенции. Возможно травматическое повреждение слизистой оболочки пищевода при употреблении очень горячей, острой пищи, грубых, плохо пережеванных кусков, наиболее выраженное в области физиологических сужений.
Желудок
Желудок (gaster) - это расширенный отдел пищеварительного канала, расположенный в верхней части брюшной полости под диафрагмой, между концом пищевода и началом двенадцатиперстной кишки.
В желудке различают переднюю и заднюю стенки. Вогнутый край желудка называется малой кривизной, выпуклый край - большой кривизной . Часть желудка, прилегающая к месту входа пищевода в желудок называется кардиальной , куполообразное выпячивание желудка - дно желудка (фундальная часть) . Средняя часть, называется телом желудка, а часть, переходящая в 12-ти перстную кишку - привратниковой или пилорической частью желудка.
Стенка желудка состоит из 4 слоев: слизистой оболочки, подслизистой, мышечной и серозной оболочек.
Слизистая оболочка желудка имеет большое количество складок, в ямках которых располагаются железы, выделяющие желудочный сок. Различают желудочные (собственные) железы , расположенные в области дна и тела, и железы привратника (пилорические). Желудочные железы очень многочисленны и содержат клетки 3-х видов: главные , вырабатывающие ферменты, обкладочные, выделяющие соляную кислоту, и добавочные , выделяющие слизь. Пилорические железы не содержат клеток, образующих соляную кислоту.Подслизистая оболочка содержит большое количество кровеносных и лимфатических сосудов и нервов.
Мышечная оболочка состоит из трех слоев: продольный, кольцевой и косой. В привратниковой части желудка кольцевой слой мышц утолщается и образует сфинктер. Слизистая оболочка в этом месте образует круговую складку – привратниковую заслонку, которая при сокращении сфинктера отделяет желудок от двенадцатиперстной кишки.
Серозная оболочка – брюшина, покрывает желудок со всех сторон.
Желудок человека вмещает в среднем 1,5-3 кг пищи. Здесь происходит переваривание пищи под действием желудочного сока .
Желудочный сок - бесцветная прозрачная жидкость, кислой реакции (рН=1,5-2,0). За сутки у человека отделяется 1,5-2 л. желудочного сока. Благодаря большому количеству сока пищевая масса превращается в жидкую кашицу (химус ). В состав желудочного сока входят ферменты, соляная кислота и слизь.
Ферменты желудочного сока представлены протеазами (пепсин, гастриксин, реннин и химозин) и липазой . Протеазы желудочного сока в кислой среде расщепляет белки до полипептидов, т.е. крупных частиц, которые еще не могут всасываться.
Пепсин - основной протеолитический фермент (оптимум рН 1,5-2,5) вырабатывается в виде неактивного пепсиногена , который под действием соляной кислоты превращается в активный пепсин.
Гастриксин проявляет свою максимальную активность при рН- 3,2.
Химозин - сычужный фермент, створаживает молоко в присутствии солей кальция, т.е. осуществляет переход растворимого в воде белка в казеин.
Липаза желудочного сока действует только на эмульгированны е жиры, расщепляя их на глицерин и жирные кислоты (молочный жир, майонез).
Углеводы пищи расщепляются в желудке только под действием ферментов, поступивших со слюной, до тех пор, пока пищевая кашица полностью не пропитается желудочным соком и щелочная реакция не сменится на кислую.
Соляная кислота желудочного сока активирует пепсин, который переваривает белки только в кислой среде, повышает двигательную функцию желудка и стимулирует гормон гастрин , участвующий в возбуждении желудочной секреции.
Слизь желудочного сока представлена мукоидами, она предохраняет слизистую оболочку от механических и химических раздражителей.
Желудочный сок выделяется в две фазы:
- Сложнорефлекторная фаза включает секрецию «запального» желудочного сока в ответ на действие условных раздражителей до приема пищи в полость рта (запах, вид пищи, время приема и т. п.) и безусловно-рефлекторную секрецию при поступлении пищи в ротовую полость и раздражении ее рецепторов. Запальный желудочный сок имеет большое физиологическое значение, т.к. его выделение сопровождается появлением аппетита, он богат ферментами и создает оптимальные условия для пищеварения. Красиво оформленная и вкусная пища, соответствующая сервировка и эстетическая обстановка стимулируют выделение запального сока и улучшают пищеварение.
- Нейрогуморальная фаза секреции возникает в результате непосредственного раздражения рецепторов слизистой оболочки желудка пищей, а также в результате всасывания продуктов расщепления в кровь и гуморальным путем (от лат. humor – жидкость) возбуждающим желудочную секрецию.
Влияние пищевых факторов на желудочную секрецию. Сильными стимуляторами секреции желудочного сока являются мясные, рыбные, грибные бульоны, содержащие экстрактивные вещества; жареное мясо и рыба; свернувшийся яичный белок; черный хлеб и другие продукты, в состав которых входит клетчатка; специи; алкоголь в небольшом количестве, щелочные минеральные воды, употребляемые во время еды и др.
Умеренно возбуждают секрецию отварное мясо и рыба; соленые и квашеные продукты; белый хлеб; творог; кофе, молоко, газированные напитки и др.
Слабые возбудители - овощи протертые и бланшированные, разбавленные овощные, фруктовые и ягодные соки; свежий белый хлеб, вода и др.
Тормозят желудочную секрецию жиры, щелочные минеральные воды, принимаемые за 60-90 минут до еды, неразбавленные овощные, фруктовые и ягодные соки, непривлекательная пища, неприятные запахи и вкус, неэстетичная обстановка, однообразное питание, отрицательные эмоции, переутомление, перегревание, переохлаждение и т.д.
Длительность пребывания пищи в желудке зависит от ее состава, характера технологической обработки и других факторов. Так 2 яйца, сваренных всмятку, находятся в желудке 1-2 часа, а вкрутую – 6-8 часов. Богатые жиром продукты задерживаются в желудке до 8 часов, например, шпроты. Горячая пища быстрее покидает желудок, чем холодная. Обычный мясной обед находится в желудке около 5 часов.
Нарушение пищеварения в желудке происходит при систематических погрешностях режима питания, еде всухомятку, частом приеме грубой и плохо пережеванной пищи, редких приемах пищи, поспешной еде, употреблении крепких алкогольных напитков, курении, дефиците витаминов А, С, гр. В. Большие количества пищи, съеденной за один прием, вызывают растяжение стенок желудка, повышенную нагрузку на сердце, что неблагоприятно сказывается на самочувствии и здоровье. Поврежденная слизистая оболочка подвергается воздействию протеолитических ферментов и соляной кислоты желудочного сока, что приводит к гастритам (воспалению) и язвам желудка .
Переход пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку.
Поступление пищи в 12-ти перстную кишку происходит отдельными порциями в момент рефлекторного открытия пилорического сфинктера. Причиной открытия служит накопление в химусе продуктов переваривания белков, усиление моторной деятельности желудка и раздражения пилорической части желудка наличием соляной кислоты в пищевой кашице.
Тонкий кишечник
Тонкий кишечник - самый длинный отдел пищеварительного тракта, располагающийся между выходом из желудка и началом толстого кишечника. Длина тонкого кишечника 5-7 метров, диаметр 3-3,5 см.
Тонкая кишка делится на три отдела: двенадцатиперстная кишка (duodenum), тощая кишка (jejunum) и подвздошная кишка (ileum).
Двенадцатиперстная кишка
Двенадцатиперстная кишка представляет собой начальный отдел тонкого кишечника, имеет форму подковы, длина 25-27 см.
Поступающая из желудка пища в 12-ти перстной кишке подвергается воздействию поджелудочного сока, желчи и кишечного сока, в результате чего конечные продукты переваривания легко всасываются в кровь. Активное действие соков проявляется в щелочной среде. Поджелудочный сок вырабатывается поджелудочной железой, желчь – печенью, кишечный сок – множеством мелких желез, имеющихся в слизистой оболочке стенки кишки.
Поджелудочная железа (pancreas) - сложная железа, располагающаяся позади желудка, длина 12-15 см. Обладает внутри- и внешнесекреторной функциями.
Внутрисекреторная функция - продукция гормонов инсулина и глюкагона непосредственно в кровь, регулирующих углеводный обмен.
Внешнесекреторная функция - продукция поджелудочного сока , поступающего через выводной проток в 12-ти перстную кишку.
Поджелудочный (панкреатический) сок - бесцветная прозрачная жидкость щелочной реакции (рН 7,8-8,4) за счет присутствия бикарбоната натрия. За сутки вырабатывается около 1 л. поджелудочного сока. В нем содержатся ферменты, переваривающие белки, жиры и углеводы до конечных продуктов, пригодных для всасывания и усвоения клетками организма. Ферменты, переваривающие белки (трипсин и химотрипсин ) действуют, в отличие от пепсина, в щелочной среде и расщепляют белки до аминокислот. В соке содержится липаза , осуществляющая основное переваривание жиров до глицерина и жирных кислот; амилаза, лактаза и мальтаза , расщепляющие углеводы до моносахаридов; нуклеазы, расщепляющие нуклеиновые кислоты.
Поджелудочный сок начинает выделяться через 2-3 минуты после начала приема пищи. Раздражение пищей рецепторов полости рта рефлекторно возбуждает поджелудочную железу. Дальнейшее отделение сока обеспечивается раздражением слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки пищевой кашицей, соляной кислотой желудочного сока и образующимися в самой слизистой оболочке активными гормонами секретином и панкреозимином .
Стимулируют пищеварительную функцию поджелудочной железы пищевые кислоты, капуста, лук, разбавленные овощные соки, жиры, жирные кислоты, вода, небольшие дозы алкоголя и др.
Тормозят поджелудочную секрецию - щелочные минеральные соли, молочная сыворотка и др.
Печень (hepar ) - крупный железистый орган массой около 1,5 кг, располагающийся в правом подреберье. Печень участвует в пищеварении, депонировании гликогена, обезвреживании токсических веществ, синтезирует белки фибриноген и протромбин, участвует в свертывании крови, метаболизме белков, жиров, углеводов, витаминов, минералов, гормонов и др., т.е. является многофункциональным звеном гомеостаза.
Печеночные клетки непрерывно вырабатывают желчь , которая по системе протоков поступает в 12-ти перстную кишку только во время пищеварения. Когда пищеварение прекращается желчь, собирается в желчном пузыре, вмещающем 40-70 мл желчи. Здесь она концентрируется в 7-8 раз в результате всасывания воды. За сутки вырабатывается 500–1200 мл желчи.
Желчь на 90 % состоит из воды и на 10 % из органических и неорганических веществ (желчные пигменты, желчные кислоты, холестерин, лецитин, жиры, муцин и др.). Цвет печеночной желчи – золотисто-желтый, пузырной – желто-бурый.
Значение желчи в пищеварении связано главным образом с желчными кислотами и заключается в следующем:
Желчь активирует ферменты, особенно липазу поджелудочного и кишечного соков, которая в присутствии желчи действует в 15-20 раз быстрее;
Эмульгирует жиры, т.е. под ее воздействием происходит дробление жира на мельчайшие частицы, что увеличивает площадь взаимодействия с ферментами;
Способствует растворению жирных кислот и их всасыванию;
Нейтрализует кислую реакцию пищевой кашицы, поступающей из желудка;
Обеспечивает всасывание жирорастворимых витаминов, кальция, железа и магния;
Усиливает двигательную функцию кишечника;
Обладает бактерицидными свойствами, тормозит гнилостные процессы в кишечнике.
Соли желчных кислот удерживают в желчи в растворенном состоянии нерастворимый в воде холестерин. При недостатке желчных кислот холестерин выпадает в осадок, что приводит к образованию камней в желчных путях и формированию желчнокаменной болезни . При нарушении оттока желчи в кишечник (камни, воспаление) часть желчи из желчных протоков поступает в кровь, что обусловливает желтую окраску кожи, слизистых оболочек и белков глаз (желтуха).
Процесс образования желчи усиливается рефлекторно при наличии пищи в желудке и 12-ти перстной кишке, а также некоторыми веществами (секретин, желчные кислоты), действующими на печеночные клетки.
Тормозит желчевыделение холод, перегревание организма, гипоксия, голодание, гормоны (глюкагон и др.).
Влияние пищевых факторов на желчевыделение .
Стимулируют продукцию желчи - органические кислоты, экстрактивными вещества мяса и рыбы. Увеличивает выведение желчи в двенадцатиперстную кишку растительные масла, мясо, молоко, яичные желтки, клетчатка, ксилит, сорбит, теплая пища, соли магния, некоторые минеральные воды (Славяновская, Ессентуки, Березовская и др.). Холодная пища вызывает спазм (сужение) желчевыводящих путей.
Неблагоприятное влияние на желчевыделение и поджелудочную секрецию оказывает избыточное потребление животных жиров, белков, поваренной соли, эфирных масел, а также быстрая еда и длительное нарушение режима питания.
Тощая и подвздошная кишки
Длина тощей кишки составляет около 2/5, а подвздошная кишка около 3/5 длины тонкого кишечника. В этих отделах осуществляются следующие физиологические функции: выделение кишечного сока, перемешивание и передвижение химуса, расщепление и активное всасывание продуктов переваривания, воды и солей.
Кишечный сок вырабатывается множеством кишечных желез, заложенных в складках слизистой оболочки, только под влиянием механических и химических раздражителей в месте нахождения пищевой массы. За сутки выделяется около 2,5 литров кишечного сока. Он представляет собой непрозрачную, бесцветную, опалесцирующую щелочную жидкость. Состоит из жидкой и плотной частей . Плотная часть представляет собой железистые клетки слизистой оболочки кишки, накопившие ферменты и отторгнутые в ее просвет. Распадаясь, они отдают ферменты в окружающую жидкость. В кишечном соке содержится 22 фермента. Главными из них являются: энтерокиназа, активатор трипсиногена поджелудочного сока, пептидазы, расщепляющие полипептиды, липаза и амилаза (в небольшой концентрации), щелочная фосфотаза и сахараза (альфа-глюкозидаза), фермент нигде больше не встречающийся.
Движение тонкой кишки осуществляется за счет сокращения продольной и кольцевой мускулатуры. Различают два вида движений: маятникообразные и перистальтические, которые перемешивают и передвигают пищу по направлению к толстой кишке.
Маятникообразные движения обеспечивают перемешивание пищи, за счет попеременного сокращения и расслабления продольных и кольцевых мышц на коротком участке кишки.
Перистальтические или червеобразные движения обеспечивает медленное волнообразное перемещение химуса к толстому кишечнику в результате сокращения кольцевых мышц одного участка кишки при одновременном расширении нижнего участка.
В тонком кишечнике заканчивается процесс переработки пищевых веществ, начавшийся в желудке и двенадцатиперстной кишке. Ферменты кишечного сока тонкой кишки обеспечивают окончательное расщепление пищевых веществ.
Процесс пищеварения в тонком кишечнике осуществляются в виде полостного и пристеночного пищеварения.
Полостное пищеварение характеризуется тем, что ферменты кишечного сока в свободном виде поступают в пищевую массу, расщепляют пищевые вещества на простые и через эпителий кишечника транспортируются в кровь.
Пристеночное (мембранное) пищеварение открыто академиком А. М. Уголевым в 60-х годах ХХ века и обусловлено строением слизистой оболочки тонкого кишечника, которое образует множество складок. На складках имеются выпячивания слизистой оболочки, называемые ворсинками . Высота ворсинок 0,5-1,5 мм, на 1 мм 2 располагается 18-40 ворсинок. В центре каждой ворсинки находится лимфатический капилляр, кровеносный сосуд и нервные окончания. Сверху ворсинка покрыта слоем цилиндрических эпителиальных клеток, наружная сторона которых обращена в просвет кишки и имеет кайму, образованную нитевидными выростами - микроворсинками. Внешняя сторона этого каемчатаго эпителия является полупроницаемой биологической мембраной, на которой адсорбируются ферменты и протекают процессы переваривания и всасывания. Наличие микроворсинок увеличивает площадь всасывания до 500-1000 м 2 .
Начальные стадии пищеварения происходят исключительно в полости тонкого кишечника. Мелкие молекулы, образовавшиеся в результате полостного гидролиза, попадают на мембраны ворсинок, где действуют пищеварительные ферменты. Вследствие мембранного гидролиза образуются мономерные соединения, которые всасываются в кровь и лимфу. В лимфу поступают продукты переработки жиров, а в кровь аминокислоты и простые углеводы.
Всасыванию способствуют также сокращения ворсинок. В стенках ворсинок находятся гладкие мышцы, которые, сокращаясь, выдавливают содержимое лимфатического капилляра в более крупный лимфатический сосуд. Движения ворсинок вызываются продуктами распада пищевых веществ - желчными кислотами, глюкозой, пептонами, некоторыми аминокислотами.
Влияние пищевых факторов на деятельность тонкого кишечника
Двигательную и секреторную функцию тонких кишок повышает грубая, плотная пища, богатая пищевыми волокнами. Аналогично влияют пищевые кислоты, углекислота, щелочные соли, лактоза, витамин В 1 (тиамин), холин, пряности, продукты гидролиза пищевых веществ, особенно жиров (жирные кислоты).
Толстый кишечник
Толстый кишечник находится между тонким кишечником и анальным отверстием. Он начинается слепой кишкой, имеющей червеобразный отросток аппендикс , затем продолжается в ободочную кишку (восходящую, поперечную, нисходящую), далее в сигмовидную и заканчивается прямой кишкой. Общая длина толстого кишечника 1,5-2 м, ширина в верхних отделах 7 см, в нижних около 4 см. Тонкий кишечник отделяется от толстого заслонкой, пропускающей пищевую массу только в направлении толстой кишки. Вдоль стенки толстой кишки проходят три продольные мышечные ленты, стягивающие ее и образующие вздутия (гаустры).
Слизистая оболочка толстого кишечника имеет полулунные складки, ворсинки отсутствуют. В слизистой оболочке расположены кишечные железы, выделяющие кишечный сок . Сок имеет щелочную реакцию, содержит большое количество слизи, ферменты практически отсутствуют.
В толстый кишечник пища поступает почти полностью переваренной, за исключением клетчатки и очень небольшого количества белков, жиров и углеводов.
В толстом кишечнике преимущественно всасывается вода (около 0,5 литра в сутки), всасывание пищевых веществ несущественно.
Толстая кишка богата микроорганизмами (более 260 видов микробов). В 1 г содержимого кишечника присутствует 10 9 -10 11 микробных клеток. Около 30% сухой массы фекалий составляют микробы, за сутки взрослый человек выделяет с экскрементами около 17 триллионов микроорганизмов. Численно превалируют анаэробы (бифидобактерии, бактероиды и др.) - 96-99%, факультативно-анаэробные микроорганизмы составляют 1-4% (в т.ч. бактерии группы кишечной палочки).
Под влиянием кишечной микрофлоры происходит расщепление клетчатки, которая доходит до толстого кишечника в неизмененном виде. В результате брожения клетчатка расщепляется до простых углеводов и частично всасывается в кровь. У человека переваривается в среднем 30-50% клетчатки, содержащейся в пище.
Присутствующие в толстом кишечнике гнилостные бактерии из продуктов белкового распада образуют ядовитые вещества: индол, скатол, фенол и др., которые поступают в кровь и обезвреживаются в печени (детоксикация). Поэтому избыточное потребление белка, а также нерегулярное опорожнение кишечника может быть причиной самоотравления организма.
Микрофлора толстого кишечника способна синтезировать ряд витаминов (эндогенный синтез) группы В, К (филлохинон), никотиновую, пантотеновую и фолиевую кислоты.
Сравнительно недавно доказано, что микрофлора снабжает организм дополнительной энергией (6-9%) за счет всасывания летучих жирных кислот, образующихся при брожении клетчатки.
Кроме того, кишечные лактобактерии и бифидобактерии образуют бактерицидные вещества (кислоты, спирты, лизоцим), а также препятствует канцерогенезу (противоопухолевое действие).
Двигательная функция толстого кишечника осуществляется благодаря гладким мышцам стенки кишки. Движения медленные, т.к. мускулатура развита слабо. Осуществляются маятникообразные , перистальтические и антиперистальтические движения , в результате которых пища перемешивается, уплотняется, склеивается слизью кишечного сока, в результате чего формируются каловые массы, эвакуирующиеся через прямую кишку. Опорожнение прямой кишки (дефекация ) является рефлекторным актом, находящимся под влиянием коры головного мозга.
В целом весь процесс пищеварения у человека продолжается 24-48 часов. Причем, половина этого времени приходится на толстый кишечник, где заканчивается процесс пищеварения.
При обычном смешанном питании примерно 10% принятой пищи не усваивается.
Факторы, влияющие на состояние толстого кишечника .
Функции толстого кишечника находятся в прямой зависимости от характера труда человека, возраста, состава потребляемой пищи и др. Так, у лиц умственного труда, ведущих малоподвижный образ жизни и подверженных гиподинамии, снижается двигательная функция кишечника. С увеличением возраста также уменьшается активность двигательной, секреторной и др. функций толстого кишечника. Следовательно, при организации питания этих групп населения необходимо включение «пищевых раздражителей», оказывающих послабляющее действие (хлеб из муки грубого помола, отруби, овощи и фрукты, кроме вяжущих, чернослив, холодные овощные соки, минеральные воды, компот, молочнокислые напитки, растительное масло, сорбит, ксилит и др.).
Ослабляют моторику кишечника (оказывают закрепляющее действие ) горячие блюда, мучные изделия (пироги, блины, свежий хлеб, макароны, яйца всмятку, творог, рисовая и манная каши, крепкий чай, какао, шоколад, черника и др.).
Снижают двигательную и выделительную функции толстого кишечника рафинированные углеводы. Перегрузка рациона мясными продуктами увеличивает процессы гниения, избыток углеводов усиливает брожение.
Дефицит в питании клетчатки и дисбиозы кишечника являются фактором риска канцерогенеза.
Для возмещения энергетических затрат, для роста и развития организму человека необходимы различные химические вещества. Эти вещества человек получает с пищей и водой. В пище содержатся высокомолекулярные соединения - белки, жиры, углеводы ; вещества, богатые энергией и с различной дальнейшей судьбой. Белки для организма являются основным строительным материалом, они состоят из 20 видов аминокислот, из которых наш организм синтезирует собственные белки. Десять аминокислот являются незаменимыми, и их организм должен получать с пищей. Основная часть углеводов и жиров окисляется, обеспечивая организм энергией. Вместе с пищей в организм должны поступать в достаточном количестве вода, минеральные соли, витамины . Пищевой рацион должен быть полноценным, пищевые продукты, входящие в рацион человека, должны быть растительного и животного происхождения. Механическая и химическая переработка, расщепление и всасывание продуктов расщепления происходит в пищеварительной системе и называется пищеварением.
Химическое расщепление осуществляется ферментами, которые активны при определенных условиях - максимальная активность наблюдается при температуре около 37ºС, различные ферменты работают при разной pH: одни в нейтральной среде (амилаза), другие в кислой (пепсин), третьи в щелочной (трипсин). При изменении условий происходит денатурация ферментов, снижение или потеря каталитической активности. Протеолитические ферменты участвуют в расщеплении белков, липолитические - в расщеплении жиров, гликолитические - в расщеплении углеводов.
Для человека характерны полостное и мембранное пищеварение . Полостное пищеварение происходит в полости пищеварительной системы, мембранное осуществляется ферментами, связанными с мембраной клеток.
Из двенадцатиперстной кишки пищевая кашица попадает в тощую , а затем подвздошную кишку. Петли этих отделов тонкого кишечника подвешены брыжейкой к задней стенке брюшной полости, спереди прикрыты сальником. Ферменты кишечника: амилаза, мальтаза, лактаза, сахараза расщепляют углеводы; эрепсин - пептиды и дипептиды, липазы - жиры. Происходит полостное и мембранное пищеварение. Благодаря тому, что слизистая кишечника имеет многочисленные складки, ворсинки и микроворсинки на клетках ворсинок, поверхность мембранного пищеварения и всасывания очень велика.
Рис.217. Схема строения ворсинок тонкого кишечника (А - стенка кишечника; Б - клетка ворсинки):
1 - кровеносные
капилляры
; 2 - лимфатический капилляр; 3 - эпителий ворсинок.
В ворсинку входят нервы, капилляры и лимфатические сосуды. Аминокислоты и глюкоза всасываются в капилляры кровеносной системы, глицерин и жирные кислоты - в эпителий ворсинок, где синтезируются жиры, поступающие затем в лимфатические капилляры (рис. 217).
Толстая кишка подразделяется на слепую кишку с аппендиксом, ободочную (восходящую, поперечную, нисходящую и сигмовидную), и прямую. В толстой кишке отсутствуют ворсинки, железы образуют сок, бедный ферментами, но там находится большое количество бактерий: одни гидролизуют клетчатку; другие вызывают гниение белка, ядовитые вещества, образующиеся при этом обезвреживаются печенью; третьи синтезируют витамины К и В12. Всасывается вода (до 4 л/сутки), формируются каловые массы. Центр дефекации находится в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга, в прямой кишке есть сфинктер из двух кольцевых мышц, одна из которых образована поперечно-полосатыми волокнами.