ПИЩЕВАРЕНИЕ

ПИЩЕВАРЕНИЕ — физиологический процесс, в результате которого поступившая в пищеварительный тракт пища перерабатывается (механически и химически), что необходимо для ее усвоения организмом.

Содержащиеся в пище белки, жиры и углеводы могут быть усвоены только после расщепления на более простые химические соединения.

Расщепление этих питательных веществ происходит в пищеварительном тракте при участии ускорителей химических реакций — биологических катализаторов, или ферментов, которые вырабатываются клетками пищеварительных желез (слюнных, желудочных, поджелудочной, кишечных) и входят в состав соков, выделяемых этими железами в просвет пищеварительного тракта.

Образование и отделение (секреция) соков пищеварительными железами составляет секреторную функцию органов пищеварения.

Их двигательная функция заключается в захватывании пищи, ее пережевывании и увлажнении в полости рта, продвижении пищевой массы вдоль пищеварительного тракта, в стенках которого имеются гладкие мышечные волокна (см. Перистальтика), удалении неиспользованных остатков (кала).

Третья важная функция органов пищеварения — всасывательная; она обеспечивает переход продуктов расщепления пищевых веществ через стенку кишечника в кровь и лимфу.

Секреторная функция органов пищеварения оставалась почти неизученной до середины 19 в.

В конце 19 в. И. П. Павловым был предложен метод, позволивший получить основные сведения о секреторной деятельности пищеварительных желез, за что в 1904 г. ему была присуждена международная Нобелевская премия.

Павлов разработал на собаках такие хирургические операции, которые позволили после выздоровления животного получать чистые пищеварительные соки и сохранять нормальную деятельность изучаемого органа и всего организма; к этим операциям относятся: выведение наружу протока поджелудочной и слюнных желез, изолированный желудок с сохранением его связей с центральной нервной системой и др.

Своими работами Павлов установил следующее:

1) работа пищеварительных желез управляется нервной системой, частично химическими раздражителями, действующими через кровь (гуморально);

2) количество выделяемых соков, их состав и свойства зависят от состава пищи и других условий (рис. 1);

3) все отделы пищеварительного аппарата работают согласованно, взаимодействуя между собой;

4) работа пищеварительных желез изменяется при переходе от одного пищевого режима к другому.

Рис. 1. Смешанная секреция подчелюстной (А) и подъязычной (В) слюнных желез собаки на различные раздражители.
Высота столбиков - количество слюны в миллилитрах за 1 минуту раздражения; чем чаще и толще штриховка, тем слюна богаче органическими веществами.

Исследования Павлова, проведенные на собаках, помогли установить основные закономерности работы органов пищеварения у человека.

Попав в рот, пища раздражает чувствительные окончания (рецепторы) вкусовых нервов.

Возникшее в них возбуждение передается по нервам (центростремительным) до центра слюноотделения в продолговатом мозгу, а оттуда по другим (центробежным) нервам — к слюнным железам, вызывая усиленное отделение слюны.

Такая ответная реакция на раздражение представляет собой безусловный рефлекс.

Количество, состав и свойства слюны различны и зависят от состава и свойств пищи: подкисленная вода вызывает обильное выделение жидкой слюны; на мясо выделяется небольшое количество густой слюны; при еде картофеля выделяется слюна, богатая ферментом птиалином, способствующим расщеплению крахмала, а при еде фруктов, не содержащих крахмала, она содержит птиалина гораздо меньше.

Однако усиленное отделение слюны вызывают также вид пищи, запах, разговор о ней, что зависит от образования так называемого условного рефлекса; при этом свойства слюны таковы же, как и при еде соответствующего продукта.

Пищевые условные рефлексы обеспечивают подготовку органов пищеварения к предстоящему поступлению пищи.

Поступление пищи в рот вызывает жевательный рефлекс; затем спинка языка прижимает смоченный слюной скользкий пищевой комок к задней части твердого неба, и в ответ на раздражение здесь слизистой оболочки наступает рефлекторный акт глотания (рис. 2): поднимается мягкое небо, преграждая путь в носоглотку, сближаются голосовые связки, прекращая доступ воздуха в легкие, опускается надгортанник, расширяется и поднимается верхний участок пищевода, происходит сокращение мышц глотки и пища поступает в пищевод.

Рис. 2. а, б, в, г - четыре последовательных момента глотания:
1 - пищевой комок; 2 - мягкое небо; 3 - шейные позвонки; 4 - пищевод;
5 - дыхательное горло; 6 - надгортанник; 7 - язык.

Здесь пища медленно продвигается по пищеводу к желудку, так как кольцевые мышечные волокна стенки пищевода расслабляются впереди комка и сильно сокращаются позади его (перистальтика).

У здорового человека пустой желудок находится в спавшемся состоянии.

Выпитая перед обедом вода, не растягивая желудка, быстро проходит вдоль малой кривизны желудка между двумя продольными складками его слизистой оболочки в нижнюю (привратниковую) часть желудка, а оттуда в двенадцатиперстную кишку (рис. 3, А).

Более плотная пища поступает в верхнюю часть желудка (так называемое дно желудка), раздвигая его стенки.

Каждая новая порция пищи оттесняет предыдущую, почти не смешиваясь с ней (рис. 3, Б).

Рис. 3. А - прохождение в желудке воды; Б - расположение в желудке последовательно введенных порций пищи:
1,2,3 - первая, вторая и третья порции пищи; 4 - участок дна желудка, заполненного газами;
5 - перемешанные пищевые массы в привратниковой области желудка. Внизу - желудок в поперечном сечении.

Многочисленные железы слизистой оболочки желудка выделяют сок, содержащий соляную кислоту, которая вызывает набухание белков, фермент пепсин, расщепляющий белки до альбумоз и пептонов, в небольшом количестве сычужный фермент, створаживающий молоко, и фермент липазу, расщепляющий некоторые жиры.

Пока кислый желудочный сок не пропитает проглоченную пищу, на нее продолжает действовать фермент слюны — птиалин.

За сутки у взрослого человека выделяется 1,5-2 л желудочного сока.

При недостатке в организме воды нередко человек теряет аппетит, отделение пищеварительных соков замедляется, и пищеварение нарушается.

В таких случаях полезно перед обедом удовлетворить жажду, выпив стакан воды.

К концу обеда или после него не следует пить воду, т. к. она быстро смешивается с пищевой кашицей, разжижает ее и потому ослабляет пищеварительное действие соков.

Пища находится в желудке от 3 до 10 часов.

По мере переваривания пищевая кашица попадает в привратниковую часть желудка, где под влиянием сильной перистальтики перемешивается и небольшими порциями поступает в двенадцатиперстную кишку, куда выделяются желчь и сок поджелудочной железы, который содержит: ферменты трипсин и хемотрипсин, продолжающие начавшееся в желудке расщепление белков; поджелудочную липазу, расщепляющую жиры на глицерин и жирные кислоты; амилазу, мальтазу и др., расщепляющие углеводы.

Желчь, выделяющаяся в кишечник только во время пищеварения, принимает в этом процессе косвенное участие, способствуя раздроблению капелек жира (т. е. образованию эмульсии), повышая активность некоторых ферментов поджелудочного сока, осаждая пепсин и ускоряя процесс всасывания.

За сутки у человека отделяется 1-2 л поджелудочного сока и около 1 л желчи.

У человека и плотоядных животных процесс пищеварения практически заканчивается в тонких кишках, по всей длине которых в слизистой оболочке расположены железы, вырабатывающие кишечный сок, который содержит ряд ферментов, заканчивающих расщепление белков, а также расщепляющих жиры и углеводы.

Кишечный сок выделяется только в тех участках тонкой кишки, где в данный момент находится пищевая кашица, которая вызывает механическое или химическое раздражение слизистой оболочки.

Всего за сутки отделяется до 2 л кишечного сока.

Количество, свойства и длительность выделения пищеварительных соков, поступающих в желудок и кишечник, зависят от состава пищи: например, желудочный сок выделяется при еде мясного бульона в большом количестве, но недолго, при еде мяса — первые 2 часа обильно, а затем 3-4 часа значительно слабее, при еде жирной пищи — 6-10 часов, но понемногу, особенно первые часы; при еде мучных продуктов — долго и много.

Сильная боль, испуг, гнев могут резко затормозить работу пищеварительных желез.

Всасывание продуктов переваривания питательных веществ происходит почти исключительно через слизистую оболочку тонких кишок.

Наличие многочисленных (20-40 на 1 мм²) хорошо различимых под лупой ворсинок, т. е. выростов слизистой оболочки, в несколько раз увеличивает ее всасывательную поверхность.

Вода, частично глюкоза, некоторые лекарственные и другие вещества могут всасываться также в желудке и толстых кишках, однако значительно медленнее.

Пищевая кашица под влиянием перистальтики медленно (обычно 1-2 см в мин.) продвигается по тонким кишкам и небольшими порциями поступает в толстые кишки.

Временами перистальтика совсем затухает.

Сильное раздражение слизистой оболочки, а также прием пищи может вызвать очень сильную перистальтическую волну, распространяющуюся со скоростью 10 см и более в секунду.

В толстых кишках пищеварение практически отсутствует; в них происходит всасывание воды и формируются каловые массы, которые состоят из слизи, кишечного сока, слущившегося эпителия слизистой оболочки, непереваренных остатков пищи (например, клетчатки), а также микробов, непрерывно размножающихся в тонких и толстых кишках и вызывающих процессы брожения с образованием газов.

Выведение кала наружу (дефекация) — сложный рефлекторный акт, который стимулируется приемом пищи, питьем воды натощак, двигательной активностью человека.

Малоподвижный образ жизни, пониженный тонус нервной системы, подавление позывов на дефекацию способствуют появлению стойких запоров, что нарушает нормальное пищеварение.

При соблюдении постоянного режима питания с приемом еды и актом дефекации каждый день в одни и те же часы вырабатываются рефлексы «на время», и работа органов пищеварения нормализуется.

Существенное значение имеет защитная функция органов пищеварения — предохранение организма от попадания в него с пищей вредных и ядовитых веществ, а также микробов.

Так, испорченная пища, раздражая вкусовые и обонятельные рецепторы, вызывает выплевывание ее и отвращение к ней, а проникнув в пищеварительный тракт, ведет к таким защитным рефлексам, как рвота и понос; слюна содержит вещества, губительно действующие на микробов (в этом значение зализывания ран животными), так же, как соляная кислота желудочного сока и желчные кислоты в кишечнике; многие вредные вещества, всосавшись в кровь, задерживаются в печени, обезвреживаются в ней и выделяются из организма.

Чувства жажды и голода, связанные с изменениями в составе крови и в деятельности органов пищеварения, сигнализируют о недостатке воды и питательных веществ в организме и тем самым поддерживают его нормальное состояние.

При недостатке некоторых минеральных веществ нередко (особенно у детей, а также кормящих и беременных женщин) возникает повышенная потребность в определенных продуктах (например, в соленой и кислой пище, свежих овощах и фруктах), а иногда извращение аппетита (например, попытки есть мел, содержащий соли кальция, необходимые для окостенения костей).

Расстройства пищеварения

Расстройства пищеварения возникают в результате нарушения деятельности отдельных органов пищеварения или координации их функций.

Отрицательное влияние на процессы пищеварения оказывает недостаточное измельчение пищи в полости рта в результате плохого пережевывания (при отсутствии зубов, быстрой, жадной еде и т. п.).

Большое значение в расстройствах пищеварения имеют нарушения секреторной деятельности желудка, при его катарах (см. Гастрит).

Тяжелые расстройства пищеварения наблюдаются при заболеваниях тонких кишок (см. Энтерит), сопровождаемых ускоренным прохождением пищевых масс по тонким кишкам.

Резко выраженное расстройство всасывания питательных веществ в тонких кишках вызывает истощение организма, прогрессирующее похудание, нарушение водного и солевого обмена; особенно опасны расстройства пищеварения в тонких кишках для неокрепшего детского организма.

Недостаточность пищеварения в тонких кишках может иметь место при поражениях больших пищеварительных желез — печени, поджелудочной железы (воспалительный процесс, сдавление или закупорка их выводных протоков).

Заболевания толстых кишок (см. Колит) обычно не приводят к значительным расстройствам пищеварения, так как процессы переваривания пищи и ее всасывания происходят главным образом в тонких кишках.

Заболевания отдельных органов пищеварения далеко не всегда вызывают выраженные расстройства пищеварения, так как недостающая функция одного органа может быть восполнена усилением работы других; так, 60% людей, у которых отсутствует желудочная секреция в результате резекции желудка, практически здоровы.

В процессах приспособления в этих случаях большую роль играет регулирующая деятельность центральной нервной системы.

А. Н. Кабанов (Список авторов крупных статей) >>>