Строение и функции пищеварительной системы. Регуляция процессов пищеварения

Пища поступает в организм из внешней среды в виде продо­вольственного сырья или продуктов, подвергшихся технологиче­ской обработке. Они включают множество питательных веществ, в том числе сложного состава, а также непищевых соединений и чужеродных примесей.

Расщепление и извлечение из пищи необходимых для организ­ма веществ и превращение их в форму, доступную для усвоения тканями, осуществляется пищеварительной системой. В результате ее деятельности пища подвергается перевариванию, т.е. таким физи­ческим, физико-химическим и химическим изменениям, которые приводят к образованию из полимеров мономеров, всасывающих­ся в кровь или в лимфу. Эти жидкости транспортируют пищевые вещества во все ткани, где синтезируются специфические для орга­низма соединения и высвобождается энергия из нугриентов.

Следовательно, пищеварительная система осуществляет на­чальный этап обмена веществ между внешней и внутренней сре­дами организма.

Современные представления о функции пищеварительной системы возникли и развились на основе классических исследо­ваний И. П. Павлова, его учеников и последователей.

40____________ 2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

В состав пищеварительной системы входят пищеваритель­ный канал, поджелудочная железа и печень.

Пищеварительный канал (тракт) проходит через все тело; он начинается ротовой полостью и заканчивается отверстием пря­мой кишки — анальным отверстием (рис. 2.2).

Внутри пищеварительный тракт выстлан слизистой оболочкой, образующей складки, что значительно увеличивает ее поверх­ность. Слизистая оболочка защищает внутреннюю среду от про­никновения извне различных веществ, микроорганизмов, дейст­вия чужеродных факторов. Отдельные виды специализированных железистых клеток, расположенных в слизистой оболочке, обра­зуют гидролитические ферменты, соляную кислоту и слизь.

Снаружи слизистой оболочки находятся мышечные слои, обес­печивающие двигательную функцию органов пищеварения.

По всему пути прохождения пищи расположены многочислен­ные чувствительные воспринимающие (рецепторные) нервные об­разования, передающие информацию о качестве пищи в пищевой центр (в ЦНС). Здесь происходят тонкий анализ сигналов и транс­формация их в эфферентные (центробежные) импульсы к соответ­ствующим участкам пищеварительного тракта, в которых осущест­вляется этап переваривания или всасывания пищевых веществ.

В стенках пищеварительного тракта находятся скопления нерв­ных клеток, которые регулируют его функции в значительной мере автономно, поскольку не всегда сигналы из органов пищева­рения доходят до высших органов центральной нервной системы.

Важную роль в регуляции функции пищеварительной системы играют образующиеся в стенках желудочно-кишечного тракта ин-тестинальные гормоны; многие из них дублируют действие гормо­нов, секретируемых эндокринными железами. Интестинальные гормоны вместе с нервной системой осуществляют тонкое при­способление процессов пищеварения к сигналам из внешней и внутренней среды.

Начальный отдел пищеварительного тракта — ротовая по­лость — переходит в глотку, из которой пища поступает в пище­вод, впадающий в желудок. Желудок соединен с тонким кишеч­ником, верхняя часть которого называется двенадцатиперстной кишкой. В нее по протокам поступают сок поджелудочной железы и желчь из печени и желчного пузыря.

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека

В дальнейших участках тонких кишок (тощей и повздошной) за­канчивается превращение пищевых веществ в усвояемые соединения, которые всасываются в кровь или лимфу. Все, что не переварилось или не успело всосаться, переходит в толстый кишечник, где подверга­ется глубокому распаду под влия­нием ферментов микроорганизмов с образованием ряда токсических веществ.

В здоровом организме эти со­единения почти не попадают во внутреннюю среду, а выделяются наружу через прямую кишку.

Кровь, оттекающая от желудоч­но-кишечного тракта, поступает че­рез воротную вену в печень. Здесь воротная вена разветвляется в мель­чайшую сеть капилляров, оплетаю­щих каждую клетку печени, благо­даря чему все вещества, которые всосались из желудочно-кишечного тракта, подвергаются «биохимиче­скому контролю» — часть веществ задерживается (избыток моносаха­ридов в виде гликогена), токсиче­ские в основном обезвреживаются. Следовательно, кровь, оттекающая от печени, имеет уже другой со­став, чем поступающая в нее от желудочно-кишечного тракта.

Пищеварение начинается в ро­товой полости, где происходят оценка вкуса, консистенции, тем­пературы пищи и подготовка ее к перевариванию в последующих от-

Рис. 2.2. Органы пищеварения человека:

I — пищевод; 2 — желудок;
3 — печень; 4 — желчный
пузырь; 5 — желчный проток;

6 — двенадцатиперстная кишка;

7 — поджелудочная железа; в — тонкая кишка;

9 — червеобразный отросток;

10 — слепая кишка;

II — толстая кишка;
12 — прямая кишка

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

делах пищеварительного тракта. Гидролиз крахмала также начи­нается в ротовой полости.

Сформировавшийся в ротовой полости пищевой комок пере­мещается с помощью языка и мышц щек в глотку. Из глотки пища попадает в пищевод, а затем в желудок.

В желудке происходит гидролиз белков. Под влиянием фер­ментов желудочного сока из белков образуются пептиды различ­ной молекулярной массы. Кроме того, происходит высвобожде­ние веществ, содержащихся в продуктах в связанном с белками виде. Крахмал и мальтоза продолжают перевариваться в желудке, пока пища полностью не пропитается желудочным соком.

Длительность пребывания пищи в желудке зависит от ее со­става, характера технологической обработки и других факторов. Так, яйцо, сваренное всмятку, находится в желудке 1... 2 ч, а вкрутую — 6... 8 ч. Богатые жиром продукты задерживаются в желудке до 8 ч. Нагретые жидкости скорее покидают желудок, чем холодные. В среднем при обычном пищевом рационе мяс­ной обед находится в желудке около 5 ч.

Продукты переваривания переходят из желудка в двенадца­типерстную кишку (тонкий кишечник). Пищеварение в ней обеспечивается соком поджелудочной железы и желчью. Здесь происходит переваривание всех пищевых веществ соответствую­щими ферментами с участием их активаторов. Из тонкого ки­шечника осуществляется транспорт в кровь и лимфу основной массы переварившихся веществ.

После завершения процесса пищеварения в тонком кишечни­ке, их избирательного транспорта в кровь и лимфу вся не перева­рившаяся и не всосавшаяся масса переходит в толстый кишечник. В толстых кишках в основном всасывается вода, благодаря чему в организме сохраняется определенный уровень водно-солевого обмена. Уплотнившаяся масса передвигается в прямую кишку, откуда выделяется наружу.

Регуляция процессов пищеварения осуществляется нейрогу-моральной системой. Она включает нервную и гуморальную сис­темы (пшпог — жидкость).

Под влиянием нейрогуморальной системы отдельные участки пищеварительной системы последовательно включаются в про­цессы пищеварения и всасывания.

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ___________ 43^

В ЦНС находится пищевой центр, состоящий из определен­ных участков головного и спинного мозга. В гипоталамусе рас­положены группы клеток, одни из которых ответственны за ощу­щение голода, аппетита, другие — насыщения, жажды. Пищевой центр обусловливает формирование реакций поглощения или отвергания пищи, с помощью гуморальных факторов регулирует пищеварение, всасывание нутриентов, выделение шлаков через толстый кишечник.

Голод связан с обеднением крови глюкозой, сокращениями стенок пустого желудка. Аппетит возникает под влиянием ус­ловных раздражителей, сопровождавших ранее прием пищи. Такими сигналами могут быть время, слово, мысли о еде. И. П. Павлов указывал, что аппетит является сильнейшим раз­дражителем желудочных желез, благодаря которому создаются благоприятные условия для переваривания потребляемой пищи. После поступления пищи в ротовую полость к действию ус­ловных раздражителей присоединяется влияние безусловных — химических веществ (аппетит приходит во время еды).

В процессе потребления пищи от рецепторов полости рта, а затем и нижележащих отделов пищеварительного тракта начи­нают поступать сигналы в центр насыщения, который тормозит центр голода (рис. 2.3). Чувство сытости развивается еще до того как переварившиеся пищевые вещества всосались в кровь, так как во время еды от рецепторов пищеварительного тракта, глав­ным образом через симпатическую нервную систему, передают­ся сигналы в депо: печень и жировые клетки. Из них в кровь по­ступают питательные вещества — глюкоза, жирные кислоты, ко­торые тормозят участок пищевого центра, ответственный за ощущение аппетита. Чувство сытости развивается под влиянием длительного пребывания пищи в желудке и заполнения его. Вы­сококалорийная, но малообъемная пища вызывает меньшее на­сыщение, чем та, которая содержит балластные вещества, увели­чивающие ее массу.

Вкусная, красиво оформленная пища, уютный интерьер сто­ловой, надлежащее обращение персонала должны вызывать у по­требителей мобилизацию рефлексов, направленных на возбужде­ние аппетита, следовательно, на подготовку пищеварительной системы к перевариванию пищи и ее оптимальному усвоению.

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

Рис 2.3. Голод, насыщение и пищевое поведение.

А — поперечное сечение гипоталамуса; Б — схема механизма голода и насыщения:

а — участки, раздражение которых вызывает гиперфагию (повы­шенный аппетит) и ожирение; б — участки, раздражение которых вызывает отказ от пищи и истощение; Кс — кровеносные сосуды

Следует учесть, что не всегда аппетит является объективным критерием истинной потребности организма в пище. Он часто зависит от привычек, традиций, воспитания, приверженности к «любимым» блюдам и изделиям, что ведет к перееданию и не­полноценности состава рациона. Обильный прием пищи вызы­вает торможение ЦНС, понижение работоспособности высших отделов головного мозга, ослабление внимания.

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ___________ 45

Итак, пищеварительная система представляет собой единый сложный физиологический механизм, состоящий из множества взаимосвязанных звеньев. Их деятельность не ограничивается процессами подготовки пищевых веществ к усвоению внутрен­ней средой. Находясь в тесной зависимости от состава и харак­тера пищи, условий ее приема, пищеварительная система ока­зывает глубокое многостороннее воздействие на разные сторо­ны обмена веществ в организме, участвуя в кругообороте их между внешней средой и внутренней, способствуя поддержа­нию постоянства последней, формированию защитных меха­низмов. Поэтому нарушение любого звена пищеварительной системы отрицательно влияет не только на переваривание и ус­воение пищи, но и на многие другие физиологические процес­сы в организме.