Этапы пищеварения: просто о сложном

Пищеварение – это процесс химической и механической обработки пищи, при котором она переваривается и усваивается клетками организма. Пищеварительные пигменты обрабатывают поступившую еду и расщепляют ее на сложные и простые пищевые компоненты. Сначала в организме образуются белки, жиры и углеводы, которые в свою очередь становятся аминокислотами, глицерином и жирными кислотами, моносахаридами.

Компоненты подлежат всасыванию в кровь и ткани, способствуя дальнейшему синтезу сложных органических веществ, необходимых для правильного функционирования организма. Пищеварительные процессы важны для организма в энергетических целях. За счет процесса пищеварения из пищи извлекаются калории, улучшающие работу внутренних органов, мышц, центральной нервной системы. Пищеварительная система – это сложный механизм, в котором задействована ротовая полость, желудок и кишечник человека. Если продукты будут усваиваться неправильно, а минеральные вещества останутся в неизменном виде, она не принесет пользу организму. У здорового человека все этапы процесса пищеварения длятся на протяжении 24 – 36 часов. Изучим физиологию и особенности процесса пищеварения, чтобы понять, как устроен человеческий организм.

Строение пищеварительной системы

Чтобы понять, что такое пищеварение, необходимо рассмотреть строение и функции пищеварительной системы.

Она состоит из органов и отделов:

• ротовая полость и слюнные железы;
• глотка;
• пищевод;
• желудок;
• тонкий кишечник;
• толстый кишечник;
• печень;
• поджелудочная железа.

Перечисленные органы структурно взаимосвязаны и представляют собой своеобразную трубку, длинной 7 – 9 метров. Но органы уложены настолько компактно, что с помощью петель и изгибов располагаются от ротовой полости до ануса.

Интересно! Сбои в пищеварительной системе приводят к различным заболеваниям. Чтобы пищеварение правильно происходило, откажитесь от нерационального питания, жирной пищи, жестких диет. Также на органы неблагоприятно воздействует плохая экология, регулярные стрессы, алкоголь и курение.

Основная функция процесса пищеварения – переваривание пищи и ее постепенная обработка в организме для образования питательных веществ, всасываемых в лимфу и кровь.

Но кроме этого пищеварение выполняет ряд других важных задач:

• двигательная или моторная отвечает за измельчение пищи, перемешивание с секретами желез пищеварения и дальнейшее передвижение по ЖКТ;
• секреторная обеспечивает расщепление питательных компонентов до слизистых, электролитов, мономеров и конечных метаболических продуктов;
• всасывание способствует перемещению питательных веществ из полости тракта в кровь и лимфу;
• защитная заключается в создании барьеров с помощью слизистой оболочки;
• экскреторная выводит из организма токсические вещества и инородные тела;
• эндокринная вырабатывает биологически активные вещества для регуляции пищеварительных функций;
• витаминообразующая обеспечивает выработку витаминов группы В и К.

К пищеварительным функциям относится сенсорная, моторная, секреторная и всасывание. Среди непищеварительных задач ученые выделяют защитную, метаболическую, экскреторную и эндокринную.

Особенности процесса пищеварения в ротовой полости

Этапы пищеварения у человека в ротовой полости, где начинается измельчение пищи для дальнейшей переработки – важные процессы. Продукты взаимодействуют со слюной, микроорганизмами и ферментами, после чего появляется вкус еды и происходит расщепление крахмалистых веществ до сахаров. В процессе переработки участвуют зубы и язык. Во время координированного глотания участвует язычок и небо. Они предотвращают попадание пищи в надгортанник и носовую полость. В организме происходит анализ поступившей пищи, ее размягчение и измельчение. После этого она через пищевод поступает в желудок.

Видео

Суть, физиология и особенности процессов пищеварения в ротовой полости человека

Суть пищеварения в ротовой полости заключается в том, что происходит измельчение пищи. В ротовой полости процессы пищеварения заключают в том, что идет активная обработка пищи слюной (за сутки образуется 0,5-2 л), взаимодействие микроорганизмами и ферментами (амилазами, протеиназами, липазами). В слюне некоторые вещества растворяются и начинает проявляться их вкус. Физиология пищеварения в ротовой полости основана на том, что в слюне содержится фермент амилаза, который расщепляет крахмал до сахаров.

Так, действие амилазы легко проследить: если жевать хлеб в течение 1 минуты, то ощущается сладкий вкус. Белки и жиры не расщепляются во рту. Средняя продолжительность пищеварения в ротовой полости минимальна и составляет всего 15-20 с.

Особенности пищеварения в ротовой полости заключаются в том, что далее пищевой комок (обычно объемом 5-15 см3) продвигается в желудок. Акт глотания включает фазу ротовую (произвольную), глоточную (быструю непроизвольную), пищеводную (медленную непроизвольную). На этом процесс пищеварения в ротовой полости человека считается фактически завершенным. Средняя продолжительность времени прохождения пищевого комка через пищевод составляет 2-9 с и зависит от плотности пищи. Пищеварительный тракт обеспечен специальными клапанами для предотвращения обратного тока, а также для разграниченного воздействия пищеварительных ферментов.

Процессы пищеварения в желудке

Желудок расположен в теле человека в левом подреберье под диафрагмой и защищен тремя оболочками: внешней, мышечной и внутренней. Основная функция желудка – переваривание пищи за счет обильного шунтирования капиллярами кровеносных сосудов и артериями. Это самая широкая часть пищеварительного тракта, которая может увеличиваться в размерах для всасывания большого количества пищи. В процессе обработки пищи в желудке сокращаются стенки и мышцы, после чего она смешивается с желудочным соком. Процесс химической и механической обработки в желудке длится на протяжении 3 – 5 часов. На пищу воздействует соляная кислота, которая содержится в желудочном соке и пепсине.

После логической схемы процесса пищеварения белки перерабатываются в аминокислоты и низкомолекулярные пептиды. Углеводы в желудке перестают перевариваться, поэтому теряется активность амилазам в кислой среде. В полости желудка благодаря соляной кислоте происходит набухание белков, а также обеспечивается бактерицидное действие. Особенность желудочного процесса пищеварения в том, что продукты, богатые углеводами, перерабатываются кратко и через 2 часа переходят к следующему процессу. Белки и жиры задерживаются в отделе до 8 – 10 часов.

Этап II. Пищеварение в желудке

Попав в желудок, пищевой комок на протяжении нескольких часов подвергается механическому и химическому воздействию в зависимости от его состава и количества.

Органы, участвующие в процессе пищеварения:

• Желудок — расширенная часть пищеварительной трубки, участвует в переваривании белков и частично жиров.

Шаг № 1. Перетирание пищевого комка стенками желудка

Пищевой комок, из брюшной части пищевода (их всего три: шейная, грудная и брюшная) попал в желудок. В стенках желудка расположены гладкие мышцы, которые сокращаясь начинают перетирать пищевой комок, смешивая его с желудочным соком, выработка которого начинается начинается при виде, запахе пищи и поступлении пищи в ротовую полость. В результате этих действий образуется пищевая кашица, которую называют химусом.

Интересный факт

У взрослого человека в течение суток образуется и выделяется около 2-2,5 л желудочного сока. В состав желудочного сока входят ферменты, которые расщепляют жиры и белки, соляная кислота и слизь.

Шаг № 2. Обработка химуса желудочным соком

Под действием соляной кислоты, содержащейся в желудочном соке увеличивается активность ферментов, происходит денатурация и фрагментарное расщепление белков. Также соляная кислота уничтожает основную массу бактерий, которые проникают в желудок с пищей, предотвращая или замедляя процессы гниения.

Ферменты желудочного сока, главным из которых является пепсин, отвечает за расщепление белков в процессе пищеварения в желудке. По мере того, как желудочный сок проникает в пищевую массу, осуществляется процесс расщепления белка (называется — “протеолиз”, это когда пепсин при помощи соляной кислоты преобразует белки в пептоны и альбумозы).

Ферменты — это веществами белковой природы, которые обеспечивают протекание какой-либо реакции.

Под действием ферментов желудочного сока в желудке происходит расщепление сложных белков, створаживание молока (ферментом хемозином), расщепление жиров молока (ферментом желудочной липазой).

Главная функция желудочной слизи — защищать слизистую оболочку желудка от механических и химических раздражении и самопереваривания.

Интересный факт

Желудок человека имеет способность предварительно подготовится к той или иной пищеварительной работе. Дело в том, что когда мы видим пищу, чувствуем ее запах или мысленно представляем, в нашем организме начинается синтез нужного желудочного сока. Этот факт был доказан еще академиком И. П. Павловым в опытах с собаками.

Всасывание

В желудке процессу всасывания подлежат вода с минеральными веществами, алкоголь, жирные кислоты, глицерин, глюкоза, лекарственные вещества.

Шаг № 3. Эвакуация пищи, то есть выведение пищевой массы (химуса) из желудка

Выведение пищи из желудка происходит постепенно и порционно за счет превратникового рефлекса.

Благодаря моторной функции органа начинается перемещение полупереваренной пищевой массы к мышечному клапану (сфинктеру) на входе в двенадцатиперстную кишку. Открытие и закрытие сфинктера происходит за счет разной среды в желудке (кислая среда) и тонкой кишке (щелочная среда). Когда кашица нейтрализуется щелочным содержимым в двенадцатиперстной кишке, клапан открывается и очередная порция поступает вновь.

Как происходит пищеварение в тонком кишечнике?

Частично переваренная пища вместе с желудочным соком небольшими порциями перемещается в тонкий кишечник. Здесь происходят более важные циклы пищеварения. Кишечный сок состоит из щелочной среды за счет поступления желчи, выделений кишечных стенок и поджелудочного сока. Процесс пищеварения в кишечнике может замедлиться из-за недостатка лактазы, гидролизирующей молочный сахар. В тонком кишечнике в результате процесса пищеварения расходуется больше 20 ферментов. Работа тонкого кишечника зависит от бесперебойного функционирования трех отделов, плавно переходящих друг в друга: двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишки.

Двенадцатиперстная кишка во время пищеварения принимает желчь, образованную в печени. За счет соединений желчи и поджелудочного сока белки и полипептиды расщепляются до простых частиц: эластаза, аминопептидаза, трипсина, карбоксипептидаза и химотрипсина. Происходит их всасывание в кишечник.

Этап III. Пищеварение в тонком кишечнике.

Это один из главных этапов пищеварения, особенно велика роль ее начального отдела — двенадцатиперстной кишки. В тонкой кишке происходят основные процессы переваривания пищевых веществ. Под действием ферментов кишечного сока, а также сока поджелудочной железы и желчи белки расщепляются до аминокислот , жиры — до жирных кислот, а углеводы до моносахаридов. все эти вещества:, а также соли и вода всасываются в кровеносные и лимфатические сосуды и разносятся к нашим органам и тканям.

К тому же в тонком кишечнике специализированные клетки образуют некоторые гормоны, например, серотонин, тот самый “гормон счастья”, гистамин, стимулирующий выработку других пищеварительных гормонов, выделяемых тонким кишечником, секритин, участвующий в регуляции секреторной деятельности поджелудочной железы и другие.

Органы, участвующие в процессе пищеварения:

Тонкая кишка, которая делится на:

• двенадцатиперстную кишку, в полости которой располагается главный проток поджелудочной железы и общий желчный проток, здесь на пищу воздействует поджелудочный сок, желчь, а также кишечный сок и углеводы, в результате чего жиры и белки перевариваются так, чтобы они могли быть усвоены организмом.
• тощую кишку
• подвздошную кишку

Что такое сок поджелудочной железы (или поджелудочная железа)?

Это вторая по величине железа у человека длиной в 15 – 22см, весом — 60 – 100г. Сок поджелудочной железы нейтрализует кислое содержимое в двенадцатиперстной кишке и расщепляет жиры, углеводы, белки, нуклеиновые кислоты посредством полостного пищеварения.

Состоит из:

Экзокринной железы — синтезируюет панкреатический сок, прозрачную бесцветную жидкостью со щелочной реакцией с рН 7,8 — 8,4, которая начинает продуцироваться спустя 2-3 мин после потребления пищи и продолжает вырабатываться в течение 6 – 14 часов. Самое длительное сокоотделение вызывает прием жирной пищи.

Эндокринной — вырабатывает гормоны.

Что такое желчь?

Печень, самая крупная железа в организме, синтезирует и секретирует желчь, это темная жидкость с зеленоватым оттенком, которая накапливается в желчном пузыре.

Спустя 5-10 минут после приема пищи желчь начинает поступать в двенадцатиперстную кишку и завершается, когда последняя порция покидает желудок. Желчь останавливает действие желудочного сока, его ферментов.

Желчь расщепляет жиры и смешиваясь с ними образует эмульсию, улучшая их расщепление, также она принимает участие во всасывании жирных кислот, повышает выработку панкреатического сока и активизирует перистальтику кишечника (продвижение пищевой кашицы по кишечнику)

Что такое кишечный сок?

Строение стенки тонкой кишки сходно во всех отделах. Она состоит из внутренней слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной и наружной серозной оболочек.

Внутренняя (слизистая) оболочка тонкого кишечника содержит специальные железы, вырабатывающие и секретирующие кишечный сок (бесцветная жидкостью, мутноватая от примесей слизи и эпителиальных клеток), в составе которого находится комплекс из более чем 20 ти пищеварительных ферментов — свыше 20-ти

Главная функция кишечного сока — дополнять своим действием процесс пищеварения в тонком кишечнике.

О видах пищеварения в тонком кишечнике

В кишечнике осуществляется 2 вида пищеварения: полостное и пристеночное.

• Полостное пищеварение осуществляется ферментами в полости органа
• Пристеночное пищеварение осуществляется в просвете тонкой кишки на слизистой внутренней поверхности за счет ферментов панкреатического сока, желчи и ферментов кишечного сока, которые активный в щелочной среде.

Происходит расщепление белков до аминокислот и пептонов (крупные белковые фрагменты), жиров — до жирных кислот, дисахариды — до моносахаридов.

В тонком кишечнике происходит расщепление питательных веществ до конечных продуктов.

Всасывание

Вся поверхность слизистой оболочки тонкого кишечника на складках и между ними покрыта кишечными ворсинками, которые состоят из всасывающих клеток . Именно наличие этих ворсинок увеличивает всасывающую поверхность кишечника и в результате этого процесса полученные пищевые вещества проникают в кровь, но не в общий кровоток, а сначала накапливается в воротной вене и движется в печень, поскольку при расщеплении пищи образуются не только полезные соединения, но и побочные продукты – токсины, которые выделяются кишечной микрофлорой, лекарства и яды, содержащиеся в продуктах при уровне современной экологии.

Печень — это биохимическая лаборатория организма. Здесь обеззараживаются вредные соединения, регулируется жировой, белковый и углеводный обмены.

Интересный факт

В течение одной минуты сквозь печень проходит фактически 1,5 литра крови, причем в сосудах органа содержится до 20% от общего объема крови.

Непереваренные остатки пищи из из подвздошной кишки через клапан (сфинктер) попадают в толстый кишечник, где начинается завершающий IV этап пищеварения в толстом кишечнике

Функции печени

Следует отметить неоценимую роль печени, которая вырабатывает желчь во время процесса пищеварения. Работа тонкого кишечника не была бы полноценна без желчи, так как она помогает эмульгировать жиры, активировать липазы и всасывание в желудок триглицеридов. Желчь стимулирует перильстатику, усиливает всасывание белков и углеводов, увеличивает гидролиз и способствует инактивированию пепсина. Желчь играет важную роль во всасывании и растворении жиров и жирорастворимых витаминов. Если желчи в организме не достаточно или она выделяется в кишечник, то процессы пищеварения нарушаются, а жиры выделяются в начальном виде при выходе кала.

Функции и особенности процесса пищеварения в тонком кишечнике человека

Из желудка пищевой комок попадает в тонкий кишечник, длина которого у взрослого человека достигает 6,5 метров. Пищеварение в тонком кишечнике является наиболее важным с биохимической точки зрения усвоения веществ.

Кишечный сок в этом отделе пищеварительного тракта имеет щелочную среду за счет поступления в тонкий кишечник желчи, сока поджелудочной железы и выделений стенок кишечника. У некоторых лиц отмечается замедленный процесс пищеварения в тонком кишечнике, обусловленный недостаточностью фермента лактазы, гидролизующего молочный сахар (лактозу), с чем связана неусвояемость цельного молока. Всего в пищеварении в тонком кишечнике человека используется более 20 ферментов (энтерокиназы, пептидазы, фосфатазы, нуклеазы, липаза, амилаза, лактаза, сахараза и др.).

Функции пищеварения в тонком кишечнике зависят от его отделов. Тонкий кишечник имеет три переходящих друг в друга отдела -двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишки. В двенадцатиперстную кишку выделяется желчь, которая образуется в печени. В двенадцатиперстной кишке пища подвергается действию поджелудочного сока, желчи. Выделяемый поджелудочной железой сок представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с pH 7,8-8,4. Поджелудочный (панкреатический) сок содержит ферменты, расщепляющие белки и полипептиды: трипсин, химотрипсин, эластазу, карбоксипептидазы и аминопептидазы.

В поджелудочном соке присутствуют: липаза, расщепляющая жиры; амилаза, заканчивающая полное расщепление крахмала до дисахарида — мальтозы; рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза, расщепляющие рибонуклеиновые и дезоксирибонуклеиновые кислоты. Секреция поджелудочного сока в зависимости от состава пищи продолжается 6-14 ч, она наиболее длительна при приеме жирной пищи.

Важную роль в процессе пищеварения играет печень, где происходит образование желчи (в сутки 0,5-1,5 л). Особенности пищеварения в тонком кишечнике заключаются в том, что желчь способствует эмульгированию жиров, всасыванию триглицеридов, активирует липазу, стимулирует перистальтику, инактивирует пепсин в двенадцатиперстной кишке, оказывает бактерицидное и бактериостатическое действие, усиливает гидролиз и всасывание белков и углеводов.

Желчь не содержит пищеварительных ферментов, но необходима для растворения и всасывания жиров и жирорастворимых витаминов. При недостаточной выработке желчи или ее выделении в кишечник нарушаются переваривание и всасывание жиров, и увеличивается их выделение в неизменном виде с калом.

Окончательное переваривание углеводов, остатков белков, жиров происходит в тощей и подвздошной кишках при помощи ферментов, которые вырабатываются клетками слизистой оболочки самой кишки. Выросты стенки тонкого кишечника покрыты энтероцитами — ворсинками. Через множество ворсинок с его поверхности продукты расщепления белков и углеводов поступают в кровь, а продукты расщепления жиров -в лимфу. Благодаря большому количеству особых складок и ворсинок общая всасывающая поверхность кишечника составляет около 500 м2.

В тонком кишечнике происходит всасывание основной массы простых химических фрагментов пищи.

Важность желчного пузыря

В желчном пузыре здорового человека откладываются запасы желчи, которые организм расходует при переработке большого объема. Необходимость в желчи пропадает после опустошения двенадцатиперстной кишки. Но работа печени не останавливается, когда пища выводится. Она вырабатывает желчь, откладывая ее в желчный пузырь, чтобы она не испортилась и хранилась до того момента, пока потребность в ней не появится снова.

Если желчный пузырь по каким-то причинам удален из организма, его отсутствие легко переносится. Желчь хранится в желчных протоках и оттуда легко и беспрерывно направляется в двенадцатиперстную кишку вне зависимости от факта приема пищи. Поэтому после операции нужно принимать пищу часто и небольшими порциями, чтобы желчи хватало для ее обработки. Это связано с тем, что места для хранения остатков больше нет, а значит, и резервный запас предельно мал.

Особенности толстого кишечника

В толстый кишечник попадают остатки непереваренной еды. Они находятся в нем 10 – 15 часов. За этот период происходит всасывание воды и микробная метаболизация питательных веществ. Благодаря микрофлоре толстого кишечника, в этом отделе разрушаются пищевые волокна, которые относят к неперевариваемым биохимическим компонентам.

Среди них выделяют:

• воск,
• смолу,
• камедь,
• клетчатку,
• лигнин,
• гемицеллюлозу.

В толстом кишечнике формируются каловые массы. Они состоят из остатковеды, которые не переварились в процессе пищеварения, слизи, микробов и отмерших клеток слизистой оболочки.

Гормоны, влияющие на пищеварение

Кроме основных отделов ЖКТ на качество и скорость процесса пищеварения влияют биологически активные вещества.

Как мы видим, процесс пищеварения в организме человека – это сложная система, без которой невозможна жизнь человека. Правильное всасывание пищи способствует качественной работе организма. Каждый орган, составляющий желудочно-кишечный тракт, играет важную роль. Для поддержания здоровья необходимо придерживаться принципов рационального питания и исключить вредные привычки. Тогда механизмы будут работать как часы.