|
Пищеварение
Пищеварение / Введение
Задачей пищеварительной системы является химическое разложение поглощаемых питательных веществ, таких как жиры, углеводы, витамины и белки, до состояния пригодного для всасывания кишечными капиллярами.
Этот процесс происходит в различных отделах пищеварительной системы, при содействии многочисленных ферментов пищеварительных желез.
Питательные вещества раскладываются, а затем всасываются организмом через слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта.
Питательные вещества затем окисляются, при этом выделяют энергию, которая, в свою очередь, поддерживает обмен веществ и жизненные функции организма.
При обмене веществ, полученная энергия сохраняется в органических веществах и преобразовывается механически (сокращение мышц) и/или химически (баланс внеклеточного и внутриклеточного пространства) по мере необходимости.
Энергетические потребности человека зависят от многих факторов. Зависят от возраста, веса, пола индивидуума, Энергия расходуется для поддержания основных жизненных функций. Другим важным фактором является физическая нагрузка.
Есть большое различие в энергетических потребностях при отдыхе (основной метаболический расход) и энергетических потребностях при физических усилиях (силовой метаболический расход). В дополнение к факторам, сказанным выше, наш метаболизм также зависит от эмоциональной реакции, умственной деятельности и болезнях, все это временно увеличивает энергетические затраты.
Это важно для нашей пищеварительной системы, в результате изменения энергетических затрат мы балансируем диету, в основном состоящую из смеси белков, углеводов и жиров.
Также важны для организма витамины, минералы, микроэлементы. Так называемая грубая пища, повышающая активность кишечника.
Рот
Рот образован полостью рта, в которой расположены зубы и язык. Губы отделяют ротовое отверстие от внешней среды, рот заканчивается глоткой.
Когда человек ест с помощью ножа и вилки, губы практически не играют ни какой роли. Кожа губ не имеет волосяной растительности снаружи и пигмента. Сосудистый слой кожи губ обеспечивает им красный цвет. Многочисленные нервные окончания делают губы чувствительными к прикосновению. На губах нет потовых желез, поэтому их необходимо периодически увлажнять слюной, что бы избежать высыхания.
Глотка представляет собой орган, соединяющий рот с пищеварительной и дыхательной системами.
Верхняя часть полости рта состоит из твердого неба в передней части и мягкого неба в задней. При глотании, мягкое небо закрывает небную занавеску в фаригеальную полость, чтобы избежать попадания пищи в дыхательную систему.
Назначение язычка в центре небной занавески еще до конца не изучено.
Нижняя граница полости рта проходит по кости нижней челюсти, в верхней части которой находится язык. Слизистые мембраны рта вместе со слюнными железами обеспечивают влагой ротовую полость.
Верхний пищеварительный тракт / Введение
Верхний пищеварительный тракт включает в себя полость рта, зубы, язык, слюнные железы, глотку и пищевод.
Во рту, пища измельчается зубами(dentes), перемешивается языком и смазывается слюной, которую вырабатывают слюнные железы.
С помощью глотания пища попадает из глотки в пищевод. После этого пища попадает в нижний пищеварительный тракт.
Зубы (Dentes)
Зубы расположены в верхней и нижней челюстях .
Взрослый человек имеет 32 зуба, по 8 в каждой половине челюсти.
В центре каждого ряда зубов расположены резцы.
Вместе с остроконечными клыками, они служат для откусывания кусочков пищи.
Коренные зубы измельчают пищу на мелкие кусочки.
Правило: 2-1-2-3, обозначает расположение зубов в каждой половине челюсти, 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных зуба(premolars), и 3 коренных зуба.
Молочные зубы, включают в себя 20 зубов: 2 резца, 1 клык, 2 коренных зуба, в каждой половине челюсти.
Они выпадают в течении семнадцати лет и заменяются постоянными зубами. Количество зубов зависит от размера челюстей.
Зуб состоит из корня и короны. Корень расположен в челюсти, корона выступает над десной.
Корона с корнем соединена зубной шейкой. Внутри зуба есть зубная камера, в которой находятся, (кровеносные сосуды, и соединительная ткань). Зуб состоит из костеобразного материала, который называется дентин. В области короны, дентин покрыт сверхтвердым веществом, зубной эмалью.
Его твердость (это самая твердая ткань человеческого организма) обеспечивается кристаллами, которые составляют 99% массы.
Зубной корень окружен грубым костеобразным веществом, которое называется цемент и служит для соединения зуба с челюстью.
Челюсти покрыты слизистой оболочкой рта, которая защищает зубную надкостницу от проникающих бактерий.
Зубы верхней и нижней челюсти точно не соприкасаются при закрытии рта.
Желчный пузырь(vesica billaris)
Желчный пузырь расположен в правой нижней части печеночной доли (lobus hepatis).
Он представляет собой гладкий мускульный мешок в виде груши.
Выполняет функцию хранения желчи, произведенной печенью (hepar).
Емкость желчного пузыря ограничена примерно (100 мл) 0.176 пинт, вода, вытянутая из желчи увеличивает емкость. Когда нужна желчь, гормоны вызывают мышечные сокращения стенок желчного пузыря. Желчь выходит по пузырному каналу(ductus cysticus), который соединен с выводящим каналом поджелудочной железы, и попадает в двенадцатиперстную кишку.
Печень
Печень (hepar) это наибольший внутренний орган весом 1.4 - 1.8 кг (3 - 4 фунта).
Она расположена прямо под диафрагмой в надчревной области и полностью закрыта грудной клеткой.
Имеет красно-коричневый цвет. Печень можно разделить на большую правую долю и меньшую левую долю.
Это "химический завод " человеческого организма с огромным количеством функций:
Метаболизм протеина: Протеин, абсорбированный с пищей, должен быть разделен печенью на вещества, которые может усваивать организм, и преобразован в протеин крови. Использованный протеин крови раскладывается в мочевине.
Метаболизм углеводов: В печени, простой сахар преобразовывается в сахарный гликоген и сохраняется. Когда нужно, в случае понижения уровня сахара в крови, сахарный гликоген обратно возвращается в организм и используется как глюкоза. В противоположном случае, когда уровень сахара в крови слишком высокий, синтез и накопление гликогена ускоряется путем гормонального регулирования.
Метаболизм липоидов: Из жира, усвоенного вместе с пищей, печень вырабатывает липоиды, которые могут накапливаться и использоваться организмом, например жировыми подкожными тканями.
Детоксикация: Печень нейтрализует продукты переработки метаболических процессов, таких как яды (например, алкоголь) и другие химические вещества (медикаменты). Вот почему дозировка и путь, по которому медикаменты влияют на организм, должны осторожно выбираться.
Производство желчи нужно кишечнику для усваивания жира. Печень отвечает за насыщение питательными веществами крови идущей из желудочно-кишечного тракта, кроме того нормальной системы кровеносных сосудов, воротной системы. Кровь проходит через все тело, перед тем как попасть в печень.
Ткань печени поделена на множество функциональных модулей, называемых печеночные дольки. В среднем, они имеют в диаметре 1 мм (0.04 дюйма)и высоту 1 - 2 мм (0.04 - 0.08 дюйма). Всего доле в печени приблизительно от 500,000 до 1,000,000. По краю долек находятся центростремительные кровеносные сосуды, а в центре выводящие сосуды. Желчь, выработанная, клетками печени, течет между печеночными дольками по маленьким желчным протокам, пока не достигает желчного тракта. Желчь, производимая печенью, относится к печеночной желчи. В среднем, ежедневно в организме человека производится 1 литр (0.26 галлонов) желчи. Она накапливается в желчном пузыре, где сгущается и приобретает зеленоватый оттенок. Желчный пузырь находится под правой долью печени. Крошечные желчные каналы печени объединяются в постепенно увеличивающиеся желчные протоки, ведущие в правые и левые печеночные каналы, по которым желчь попадает в печеночный порт. После объединения в общие печеночные каналы, желчь попадает в желчный пузырь. Дальнейшие пути, по которым проходит желчь, называются желчными каналами. Когда двенадцатиперстной кишкенужна желчь, она вырабатывает гормон чолецистокинин. Как только этот гормон с током крови достигает желчного пузыря, он начинает сокращаться. Открывается мышечный сфинктер и желчь по общему желчному каналу попадает в двенадцатиперстную кишку. Желчная кислота желчного пузыря формирует маленькие капли из жира в кишечнике(эмульгация). 80 - 90% в последствии попадают в печень с током крови. Из них, красными корпускулами печени, вырабатывается желто-коричневый билирубин, необходимый для производства гемоглобина. Это придает стулу коричневый цвет. Если желчный пигмент попадает в кровь после закрытия желчного канала, тело человека приобретает желтый оттенок.
Пищеварительные железы / Введение
В пищеварительные железы входит печень, желчный пузырь и поджелудочная железа.
Основная задача печени состоит в производстве жизненно важных веществ, которые организм получает в пище: углеводы, белки и жиры.
Белки важны для роста, обновления клеток и производства гормонов и ферментов. В печени, белки раскладываются и превращаются в эндогенные структуры.
Этот процесс происходит в клетках печени. Углеводы превращаются в энергию, особо много их в еде богатой на сахар. Печень превращает сахар в глюкозу для непосредственного использования и в гликоген для хранения. Жиры также снабжают энергией, и подобно сахару, превращаются печенью в эндогенный жир.
Кроме процессов хранения и вырабатывания химических веществ, печень также отвечает за расщепление токсинов и продуктов разложения. Это происходит внутри клеток печени путем декомпозиции или нейтрализации. Продукты распада из крови выделяют с помощью желчи, которую производят клетки печени.
Произведенная желчь, по многочисленным протокам попадает в печеночный канал. Она сохраняется в желчном пузыре и выходит через желчный канал (в этой точке он заменяет печеночный канал) в двенадцатиперстную кишку по мере надобности.
Поджелудочная железа фактически является комбинацией двух железистых систем: особо важные гормоны, такие как инсулин и глюкагон, выделяются непосредственно в кровь эндокринной частью поджелудочной железы. Внешнесекреторная часть поджелудочной железы выделяет пищеварительные ферменты в двенадцатиперстную кишку по системе каналов.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа расположена в верхней части брюшной полости за желудком , на уровне второго поясничного позвонка на задней стенке оментальной сумки.
Ее передняя стенка покрыта брюшиной. Поджелудочная железа имеет длину 14 - 18 см (5.5 - 7.0 дюймов) и весит приблизительно 65 - 80 г (2.3 - 2.8 унций).
Голова (caput pancreatis) поджелудочной железы закрыта полукругом двенадцатиперстной кишки.
Ее примыкающее тело (corpus pancreatis) расположено напротив спинного хребтааорты или нижней полой вены.
Ее хвост (cauda pancreatis) простирается до селезенки и левой почки. Строение поджелудочной железы определяется железистыми клетками, составляющими железистый хвост (acini), заканчивающийся в маленьких выводящих протоках, которые объединяются в главный выводящий канал (ductus pancreaticus).
Канал поджелудочной железы обычно соединен с главным желчным трактом в конце двенадцатиперстной кишки ; примерно у одной трети людей эти каналы разделены.
В теле человека, особенно в хвосте поджелудочной железы, находится до 1.5 миллионов "островков" где расположены эндокринные клетки. Они называются островками Лангерхана, по имени ученого, впервые описавшего их.
Часть эндокринной системы, также известна как орган островков. Клетки островов Лангерхана значительно отличаются от экзогенных железистых клеток поджелудочной железы.
Каждый остров имеет длину 100 - 500 чм и отделен от соседних железистых клеток соединительной тканью. Примерно на одном острове расположено 3000 гормоно-производящих клеток. Эти клетки снабжаются кровью по сети тончайших капилляров.
Гистохимически, орган островков может быть поделен на клетки типов A, B и D.
Как экзогенная железа, поджелудочная производит пищеварительные ферменты (pancreatic juice) состав которых зависит от состава принимаемой пищи. 1-2 литра (0.26 - 0.52 галона ) поджелудочного сока вырабатывается ежедневно.
Двууглекислые ионы помогают нейтрализовать кислоту желудка. Поджелудочный сок в основном необходим для производства пищеварительных ферментов, которые раскладывают протеины и играют роль в раскладывании углеводов и жиров.
Внутри поджелудочной железы, эти ферменты неактивны, они не становятся активными, пока не достигают двенадцатиперстной кишки.
Как эндокринные железы, острова Лангегана в основном вырабатывают два противоположных гормона. B-клетки, составляющие две трети островного органа, вырабатывают гормон инсулин.
Вслед за всасыванием пищи, тело человека регистрирует повышение уровня глюкозы в крови. Инсулин делает мембраны соматических клеток проницаемыми для глюкозы. Не вся из этой глюкозы немедленно нужна для организма, поэтому часть глюкозы сохраняется впечени и в мышцах как гликоген (крахмал). Когда повышаются энергетические затраты, этот гликоген освобождается и превращается обратно в глюкозу.
A-клетки вырабатывают гормон глюкагон, который выпускается в кровь, когда очень понижается уровень сахара в крови. Преобразование в крахмал останавливается, и сохраняемый крахмал обратно превращается в сахар.
При недостатке инсулина, сахар не может нормально усваиваться организмом, что приводит к повышению его уровня в крови. Если такое нарушение обмена веществ продлится некоторое время, то это приведет к развитию болезнисахарный диабет.
Желудок(gaster)
Желудок(, gaster) изогнутый сумкообразный орган, расположен в левой верхней части брюшной полости. Он соприкасается с печенью, селезенкой, поджелудочной железой , диафрагмой и поперечной частью малой кишки.
Он может быть различной формы, в зависимости от наполнения и положения тела.
Пищеводсообщается с желудком посредством входа в желудок(ostium cardiacum).
В верхней часть дуги купола (fundus gastricus) собирается газ.
Ниже, справа, тело желудка(corpus) заканчивается привратником желудка (привратник = швейцар). Две части объединяются без какой либо видимой границы.
Внутренняя часть желудка покрыта толстой слизистой мембраной, в которой расположены желудочные или пищеварительные железы.
Мышечный слой желудка состоит из продольной и поперечной полосатой мышечной ткани с помощью которой желудок может сокращаться и растягиваться для продолжения перистальтического продвижения пищи из пищевода в пищеварительный тракт.
Желудок окружает брюшина. Брюшина позволяет желудку изменять размеры в пределах брюшной полости в зависимости от объема принимаемой пищи.
В зависимости от типа клеток, желудочные железы вырабатывают различные вещества. Основные клетки вырабатывают пепсиноген, который в желудке превращается в фермент пепсин. Он служит для разложения протеинов.
Пристеночные клетки вырабатывают желудочную кислоту (соляную кислоту). Очень важна слизь, вырабатываемая клетками слизи. Слой слизи предохраняет желудок разъедания собственной кислотой.
G-клетки, в основном расположены в привратнике желудка, вырабатывают гормоны в количестве, которое способна обработать двенадцатиперстная кишка.
Кишечник
Главная часть кишечника, также ее называют кишки, состоит из тонкого кишечника(intestinum tenue) и толстого кишечника(colon).
В тонкий кишечник входит:
Двенадцатиперстная кишка
Тощая кишка
Подвздошная кишка
В толстый кишечник входит:
Слепая кишка с аппендицитом
Ободочная кишка
Прямая кишка
Как и стенка желудка, стека кишечника состоит из слизистой оболочки, мышечной стенки и брюшины.
Главная часть пищеварительного процесса происходит в тонком кишечнике.
Для расщепления пищи на составляющие, которые может обработать организм, существуют ферменты, которые производит стенка кишечника. Желчь из печени и поджелудочный сок поджелудочной железы тоже играют очень важную роль в этом процессе. Углеводы расщепляются за несколько этапов и превращаются в простой сахар, вроде глюкозы.
Белки раскладываются на аминокислоты. При разложении жиров на жировые кислоты, желчь раскладывает жиры на более мелкие составляющие жиров, таким образом обеспечивая ферментам расщепляющим жиры большую рабочую поверхность.
Как и стенка желудка, стека кишечника состоит из слизистой оболочки, мышечной стенки и брюшины.
Главная часть пищеварительного процесса происходит в тонком кишечнике.
Для расщепления пищи на составляющие, которые может обработать организм, существуют ферменты, которые производит стенка кишечника. Желчь из печени и поджелудочный сок поджелудочной железы тоже играют очень важную роль в этом процессе. Углеводы расщепляются за несколько этапов и превращаются в простой сахар, вроде глюкозы.
Белки раскладываются на аминокислоты. При разложении жиров на жировые кислоты, желчь раскладывает жиры на более мелкие составляющие жиров, таким образом обеспечивая ферментам расщепляющим жиры большую рабочую поверхность.
Вещества, приготовленные пищеварительной системой для усвоения организмом, всасываются в кровь (сахар, аминокислоты, соли, витамины) и в лимфу. Затем с током крови эти вещества доставляются клеткам, которые их немедленно обрабатывают или сохраняют.
В толстом кишечнике заканчивается пищеварительный процесс. В отличии от тонкого кишечника, толстый кишечник содержит большое количество бактерий.
Они питаются частью перевариваемой пищи, в основном целлюлозой, которую превращают в сахар. Кишечный сок содержит большое количество воды, которую толстый кишечник частично извлекает из пищевой кашицы и направляет в кровь.
Вещества, которые не могут быть переварены организмом, толстый кишечник превращает в фекалии, которые собираются в прямой кишке и в последствии выводятся наружу.
Те компоненты пищи, которые не могут быть расщеплены пищеварительными ферментами относят к грубой пище. Грубая пища играет важную роль для образования пищевой кашицы.
Улучшение качества кашицы, заполнение ей пищеварительного тракта и стимуляция его активности препятствуют возникновению запоров.
Поверхность слизистой оболочки кишечника, или слизистая мембрана, сильно увеличивается за счет пальцевидных отростков, называемых ворсинками, которые опутаны множеством мелких сосудов. Ворсинки всасывают переваренные вещества, которые потом с током крови попадают в лимфатическую систему.
Ворсинки имеют маленькие мышцы, которые служат как помпа для ускорения прохождения пищеварительных веществ. В глубине ворсинок, слизистая оболочка кишечника имеет впадины, называемые кишечными следами, которые содержат железистые клетки. Они вырабатывают слизь и пищеварительные соки.
В пищеварительной слизи мы находим четыре типа клеток. Клетки лимбуса в основном принимают участие в всасывании питательных веществ в кровь. Как и ворсинки, они имеют форму маленьких выступов, микро ворсинки длинной 1чм. Эти ворсинки расположены плотно одна возле другой создавая край в виде щетки.
Кубковые клетки выделяют слизь, железистые - ферменты.
Клетки, производящие гормоны, являются частью эндокринной системы . Они выделяют гормоны которые либо регулируют активность кишечника или определенных желез и процессов обмена веществ. Наиболее важными гормонами являются:
Энтерон-гастрон замедляет процесс выделения желудочного сока и задерживает испражнение желудка.
Секретрин замедляет процесс выделения соляной кислоты в желудке и стимулирует выделение желчи.
Панкреозимин-чолекистокинин стимулирует процесс выделения поджелудочных пищеварительных ферментов и желчи
Энтерокиназа стимулирует выделение желудочного сока. Двенадцатиперстная кишка является первой секцией тонкого кишечника, соседствует с нижним отверстием желудка.
Имеет длину примерно 30 см (11.7 дюймов) ("Ширина 12 пальцев") и форму буквы C, которая открыта налево. В вогнутости расположена голова поджелудочной железы . Главный канал желчного пузыря и главный канал поджелудочной железы обычно объединены. Устье объединенного канала расположено в двенадцатиперстной кишке.
Данные секции тонкого кишечника отличаются своей длинной. Длина 120 см (46.8 дюймов) для тощей кишки и 180 см (70.2 дюймов) для подвздошной кишки считается стандартной длинной. Тощая кишка и подвздошная кишка соединены друг с другом без какой либо видимой границы и снаружи ничем не отличаются. Морфологически существует разница между тремя секциями тонкого кишечника.
Подвздошная кишка соединена с первой секцией толстого кишечника, которая известна как секум. Здесь, пища проходит через клапан Баухина, или илиосекальный клапан, и попадает в секум. Назад, в тонкий кишечник, пища, благодаря клапану, вернуться уже не может.
Секумимеет в среднем длину 7 см (2.7 дюйма) и заканчивается слепым аппендиксом в правой части брюшной полости. Червеобразный отросток достигает длинны до 10 см (3.9 дюйма), богат на лимфатические ткани. Он играет роль в иммунной системе человека. Благодаря своему расположению и недостатку пространства, накопление продуктов распада может привести к воспалению аппендикса. Такое воспаление называется аппендицит.
Ободочная кишка окружает тощую кишку, подвздошную кишку, восходящую часть(colon ascendens), поперечную часть (colon transversum) и S-образную часть (colon sigmoideum). Она изгибается в левой и правой областях надчревной области.
Прямая кишка также имеет S-образную форму, она расположена рядом с сигмовидной кишкой и заканчивается анусом. Прямая кишка является последней секцией толстого кишечника. Ее кишечная стенка схожа по строению с другими секциями кишечника, ее отличает особая эластичность. Эта способность важна для накопления фекалий.
Слизистая оболочка прямой кишки содержит железы, которые выделяют слизь. Слизь добавляется до фекалий и играет роль смазочного материала. При напряжении мышечной стенки прямой кишки и расслаблении ануса фекалии выходят наружу.
Применяя так называемый брюшной пресс, напрягая мышечные стенки брюшной полости, можно повысить давление.
Фекалии, также называют стул, состоят из не переваренных частей пищи плюс 75% воды. Желчный пигмент придает экскрементам коричневый цвет. Активность бактерий в толстом кишечнике придает стулу специфический запах.
Нижний пищеварительный тракт / Введение
После того как пища обрабатывается в верхнем пищеварительном тракте, она попадает в нижний пищеварительный тракт, который включает в себя желудок, кишечник, пищеварительные железы, печень, желчный пузырь и поджелудочную железу.
Пищеводдоставляет пищу в желудок с помощью перистальтических движений. Железы в слизистой оболочке желудка вырабатывают желудочный сок, необходимый для расщепления пищи.
Сокращения желудка перемешивают пищевую кашицу и постепенно перемещают ее в двенадцатиперстную кишку через привратник желудка.
По желчному каналу (ductus Choledochus ) и поджелудочному каналу, желчь и другие пищеварительные ферменты попадают в двенадцатиперстную кишку.
Несколько химических процессов имеют место, пока пищевая кашица не попадет в тощую и подвздошную кишки, где тоже происходит расщепление. В толстом кишечнике из пищевой кашицы удаляется вода.
Пройдя через множество отделов пищеварительного тракта, пища достигает прямой кишки, где не перевариваемые вещества собираются и выводятся наружу через анус.
Все питательные вещества, находящиеся в пище, всасываются в тонком кишечнике и проходят через лимфатические сосуды, артерии, вены, капилляры и попадают в кровь .
|
