Уровни организации процесса пищеварения. Функции органов пищеварения. Методы исследования функций пищеварения

 

Пищеварительная система представляет собой комплекс органов, осуществляющих процесс механической и химической обработки пищи, всасывание переработанных веществ и выведение наружу непереваренных и неусвоенных составных частей пищи.

Пищеварительная система состоит из пищеварительного канала и крупных пищеварительных желез, открывающихся в него своими выводными протоками.

Пищеварительный канал у взрослого человека имеет длину около 8 м. В нем выделяют следующие отделы: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка, толстая кишка. Стенка пищеварительного канала состоит из трех слоев: наружного — соединительнотканного, среднего — мышечного и внутреннего — слизистого.

Слизистая оболочка построена из однослойного или многослойного эпителия и соединительнотканной пластинки, содержащей кровеносные и лимфатические сосуды.

Мышечная оболочка состоит из наружных продольных и внутренних кольцевых мышц. Их координированные сокращения, распространяющиеся вдоль пищеварительного тракта наподобие волны, способствуют передвижению пищи. Местами кольцевые мышцы утолщаются, образуясфинктеры (сжимающие устройства), играющие роль клапанов. Сфинктеры обеспечивают функциональное разобщение различных отделов пищеварительного тракта и способствуют однонаправленному движению пищевого содержимого вдоль пищеварительного тракта. Они располагаются на границах пищевода и желудка (кардиалъный сфинктер), желудка и двенадцатиперстной кишки (пилорический сфинктер), а также в месте перехода подвздошной кишки в слепую и вокруг анального отверстия. Между продольным и кольцевым мышечными слоями располагается межмышечное нервное сплетение, а между кольцевым слоем и слизистой — подслизистое (мейсне-рово) нервное сплетение. Межмышечное нервное сплетение регулирует моторную, а подслизистое — моторную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта.

Серозная оболочка образована соединительнотканными волокнами, выстланными снаружи однослойным плоским эпителием. Она образует внутренний (висцеральный) и наружный (париетальный) листки брюшины. Внутренний листок брюшины покрывает большую часть органов пищеварительного канала: желудок и весь кишечник, кроме прямой кишки. Наружный листок выстилает брюшную полость со стороны внутренних мышц живота. Брюшная полость — пространство между листками брюшины, содержит небольшие количества жидкости, которая облегчает смещение внутренних органов. При переходе париетального листка брюшины в висцеральный образуется складка (дупликатура брюшины), или брыжейка, которая поддерживает и подвешивает к задней стенке тела внут-рибрюшинные органы. В брыжейке проходят нервы, кровеносные и лимфатические сосуды, снабжающие органы пищеварительного тракта.

В ротовой полости расположены зубы и язык; в нее открываются протоки трех пар крупных слюнных желез и многих мелких.

Зубы расположены в ячейках альвеолярных отростков верхней и нижней челюстей. Зуб состоит из коронки, шейки и одного или нескольких корней. Коронка — видимая часть зуба, покрыта эмалью — самой твердой тканью организма. Шейка находится между коронкой и корнем и окружена десной.Корень расположен в альвеолярной ячейке челюсти и покрыт цементом — веществом, сходным по структуре с костной тканью. Внутри зуба имеется небольшая полость, заполненная пульпой,состоящей из рыхлой соединительной ткани, кровеносных сосудов и нервов. Твердую основу зуба составляет дентин — разновидность костной ткани.

У человека насчитывается 32 постоянных зуба, изних 8 резцов, 4 клыка, 8 малых коренных и 12 больших коренных. Резцы служат для срезания и откусывания пищи, клыки -для разрывания, малые коренные зубы — для раздавливания и перетирания, большие коренные зубы — для дробления и перемалывания пищи.

Зубная формула обозначает, что в каждой половине верхней и нижней челюсти имеется по два резца, одному клыку, два малых и три коренных зуба. У детей зубная формула иная; у них в каждой половине челюсти имеется по два резца, одному клыку и по два больших коренных зуба.

Язык — мышечный орган, состоящий из поперечно-полосатой мускулатуры. Условно его разделяют на три части: кончик, тело и корень, который срастается с подъязычной костью. Язык покрыт слизистой оболочкой, в которой имеются выросты — вкусовые сосочки различной величины и формы, содержащие вкусовые рецепторы. Кроме вкусовых, в слизистой расположены температурные, болевые и другие рецепторы. Язык служит органом речи, участвует в восприятии и оценке вкуса пищи, способствует перемешиванию и смачиванию слюной пищи, а также глотанию.

В ротовую полость открываются протоки трех больших парных желез — околоушных, подчелюстных и подъязычных. В слизистой оболочке рта расположено также большое количество мелких слюнных желез — нёбных, язычных, щечных и др.

Таким образом, в ротовой полости происходит механическая обработка (размельчение) пищи, смачивание ее слюной, формирование пищевого комка, а также частичное расщепление углеводов. Из ротовой полости пища поступает в глотку.

Глотка состоит из трех частей: верхней — носоглотки, средней — ротоглотки и нижней —гортанной части глотки. Вверху стенка глотки сращена с костями основания черепа; на уровне VII шейного позвонка она переходит в пищевод. Длина глотки составляет 12—14 см. В ротоглотке пересекаются дыхательные и пищеварительные пути. Носоглотка сообщается через хоаны с носовой полостью. Слуховые (евстахиевы) трубы соединяют ее с полостями среднего уха. В ротовой части глотка открывается через зев в полость рта, а в гортанной части — в полость гортани и пищевод.

В слизистой оболочке глотки расположены миндалины — скопления лимфоидной ткани. Миндалины участвуют в образовании и развитии лимфоцитов. Кроме того, они обезвреживают бактерии, попадающие в глотку с воздухом и пищей. Глотка участвует в процессе глотания — рефлекторном акте, обеспечивающем переход пищевого комка из полости рта в пищевод, по которому он поступает в желудок. При попадании пищи на мягкое нёбо, основание языка или заднюю стенку глотки возбуждение передается в центр глотания, расположенный в продолговатом мозгу, откуда импульсы направляются к мышцам полости рта, глотки, гортани и пищевода. В результате рефлекторного сокращения этих мышц пищевой комок проталкивается в пищевод. При этом пищевой комок пересекает дыхательные пути, но в них не попадает, так как мягкое нёбо поднимается и прикрывает носоглотку, а надгортанник, двигаясь вперед и вверх, перегораживает вход в гортань. Кроме того, обратному передвижению пищи в полость рта препятствует поднятие языка.

Пищевод имеет длину 25—30 см. Он начинается на уровне VII шейного позвонка и заканчивается при переходе в желудок на уровне XI грудного позвонка. Верхняя треть пищевода образована поперечно-полосатой мышечной тканью, остальные две трети — гладкой мышечной тканью. В пищеводе выделяют три части: шейную, грудную и брюшную. Шейная и грудная части пищевода покрыты наружной соединительнотканной оболочкой, а брюшная часть — серозной оболочкой(висцеральным листком брюшины). Мышцы пищевода, последовательно сокращаясь сверху вниз, проталкивают пищевой комок в желудок.

Желудок — расширенная часть пищеварительной трубки. Емкость его составляет 1,5—3 л. В желудке различают вход, или кардиальную часть; дно; тело и выход, или пилорическую часть.Желудок имеет две поверхности: переднюю и заднюю, по краям переходящие друг в друга. Вогнутый край желудка называется малой кривизной, выпуклый край — большой кривизной.Слизистая оболочка желудка содержит трубчатые железы, вырабатывающие желудочный сок (2—3 л в сутки). В их составе выделяют главные, добавочные и обкладочные клетки. Главные клетки секретируют пищеварительные ферменты, обкладочные — компоненты соляной кислоты, добавочные — слизь (муцин). Кроме желез в слизистой желудка расположены эндокринные клетки, вырабатывающие гормон гастрин.

Переход пищевой кашицы (химуса) из желудка в двенадцатиперстную кишку осуществляется периодически, отдельными порциями, что связано с чередованием расслабления и сокращения пилорического сфинктера в ответ на изменение среды в двенадцатиперстной кишке. Раздражение соляной кислотой рецепторов слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки приводит к рефлекторному сокращению мышц пилорического сфинктера и его закрытию. После того как кислота нейтрализуется кишечным соком, мышцы рефлекторно расслабляются и сфинктер открывается.

Из желудка пища поступает в двенадцатиперстную кишку, в просвет которой открываются протоки печени и поджелудочной железы.

Печень — самая крупная железа организма человека. Масса ее составляет около 1500—1700 г. Она состоит из печеночных долек, разделенных прослойками соединительной ткани. Печеночная долька — это основная структурно-функциональная единица печени. Дольки образованы печеночными клетками, между ними располагаются кровеносные и желчные капилляры. В центре дольки лежит вена, а в междольковой соединительной ткани проходят сосуды и нервы. В печени насчитывается примерно 500 тыс. долек.

Желчь вырабатывается клетками печени постоянно, независимо от наличия пищи в пищеварительном канале. За сутки образуется примерно 0,5—1,0 л желчи. Вне процесса пищеварения она поступает в желчный пузырь, где и накапливается. Поджелудочная железа располагается позади желудка, прилегая к задней брюшной стенке. В ней выделяют головку, тело и хвост. Железа состоит из внешнесекреторной (экзокринной) части, вырабатывающей панкреатический сок, который по выводному протоку поступает в двенадцатиперстную кишку, и внутрисекреторной (эндокринной) части, секретирующей в кровь гормоны инсулин и глюкагон.

Тонкая кишка имеет длину 5— 7 м. Она подразделяется на двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишки. Двенадцатиперстная кишка имеет форму подковы. В нисходящей части ее открывается общий желчный проток и проток поджелудочной железы. В двенадцатиперстной кишке пищевая кашица подвергается переваривающему действию сока кишечных желез, желчи и сока поджелудочной железы. Процесс пищеварения продолжается и в других отделах тонкой кишки, так как пищеварительные железы расположены на всем ее протяжении.

В тонкой кишке различают полостное и пристеночное (мембранное)

пищеварение. Полостное пищеварение происходит в полости кишечника под действием ферментов, выделяемых в составе пищеварительных соков. Пристеночное пищеварение осуществляется ферментами, адсорбированными на плазматической мембране клеток кишки (энтероцитов), образующей около 3000 микроворсинок, выступающих в просвет кишки. Благодаря этому значительно увеличивается площадь соприкосновения пищевой кашицы с поверхностью мембраны с адсорбированными на ней ферментами.

Тощая и подвздошная кишки служат основными местами всасывания — процесса переноса веществ из пищеварительного канала в кровь и лимфу. Большую роль в этом процессе играют выросты слизистой оболочки тонкой кишки — ворсинки, эпителиальные клетки которых образуют многочисленные микроворсинки. Всасывающиеся вещества поступают в цитоплазму энтероцитов и из них в кровеносные и лимфатические капилляры. Глюкоза и аминокислоты переносятся через мембрану энтероцитов беспрепятственно.

Толстая кишка населена большим количеством бактерий. Некоторые из них синтезируют витамины (группы В, К и др.), необходимые для нормальной жизнедеятельности организма человека. Другие вызывают брожение клетчатки, продукты гидролиза которой всасываются и используются организмом. Гнилостные бактерии разлагают белки. При их распаде выделяются ядовитые вещества (скатол, индол, фенол и др.), часть которых всасывается в кровь и переносится в печень. В клетках печени ядовитые вещества обезвреживаются.

В толстой кишке всасывается вода. Пищевые остатки превращаются в каловые массы, скапливаются в прямой кишке и затем удаляются через анальное отверстие. Центр рефлекса дефекации находится в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга.

Для объективной оценки этих процессов И. П. Павлов и его сотрудники разработали ряд методов, позволяющих длительно оценивать функции желудка и слюнных желез у практически здоровых животных. Например, стало возможным получение чистого желудочного сока из различных частей желудка собаки. В них корм не поступал, но были сохранены иннервация и кровообращение. Развитие предложенных академиком Павловым приемов позволило отечественному ученому, академику Уголеву разработать метод изоляции отрезка тонкой кишки с полным сохранением естественных механизмов регуляции.

В настоящее время для исследования системы органов пищеварения стали использоваться не требующие предварительных операций зондовые и беззондовые методы.

Зондовые методыоснованы на введении в отделы ЖКТ (через рот, нос или прямую кишку) одноканальных или многоканальных трубок для последующего заполнения заданных участков системы пищеварения растворами с определенными веществами. Затем производится оценка скорости их перемещения, переваривания и всасывания. В раде случаев зонды снабжают специальными датчиками, что позволяют непосредственно в пищеварительном тракте регистрировать интересующие исследователя параметры.

К широко используемым беззондовымметодамисследования системы пищеварения относятся рентгенологические, радиоизотопные и электрографические (отведение с определенных участков тела биопотенциалов, генерируемых участвующими в пищеварении мышцами) методы, а также эндорадиозондирование и учет содержания в крови, моче и кале поступивших с принятым кормом веществ или пищеварительных ферментов.

При выполнении рентгенологических и радиологических исследований, к принимаемому корму добавляют безвредное количество, соответственно, рентген контрастного вещества или изотопа и специальной аппаратурой регистрируют их продвижение по ЖКТ. Эндорадиозондирование заключается в использовании миниатюрных радиокапсул. Они после проглатывания продвигаются по ЖКТ и передают информацию о его свойствах на внешнее приемное устройство. Использование учета содержания в крови и моче пищеварительных ферментов основано на том, что часть секретов пищеварительных желез проникает в кровь и лимфу, а затем выводится с мочой и другими экскретами.

Для исследований моторной функции отделов ЖКТ и протоков крупных пищеварительных желез используются рентгенологические, радиоизотопные, электрографические и баллонографические методы, а также эндорадиозондирование. Кроме того, в определенные отделы ЖКТ можно вводить датчики давления.

Для оценки моторной функции ротовой полости используют мастикациографию и гнатодинамометрию (регистрацию давления, развиваемого при смыкании челюстей). О качестве жевания также судят по размерам частиц в пищевом коме. Простейшим методом исследования процесса глотания является аускультация глотательных шумов.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: