Иллюстрация к теме Пищеварение человека

Пищеварение человека

Человек
37 мин

Что такое пищеварение

Пищеварение - это ряд процессов, протекающих в пищеварительной системе человека и обеспечивающих сначала механическую (с помощью зубов, языка и перистальтического перемешивания пищи в желудке и кишечнике), а затем химическую (с помощью ферментов класса гидролазы) обработку пищи, в результате которых пища приобретает форму, доступную для эффективного всасывания в кровь и лимфу человеческого организма.

Расщепление белков, жиров и углеводов

В процессе пищеварения:

  • Белки расщепляются до аминокислот, так как являются биополимерными веществами, состоящими из длинных цепей мономеров - аминокислот.
  • Жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот.
  • Углеводы расщепляются до моносахаридов и дисахаридов, так как являются высокомолекулярными биополимерами, состоящими из мономеров - моносахаридов.

Процесс пищеварения

Пищеварение требует множества этапов, каждый из которых проходит в определенном отделе пищеварительной системы. Этапы пищеварения идут один за другим, в ходе чего химические вещества, из которых состоит пища, постепенно упрощаются. Расщепление пищеварительных веществ до более простых и мелких необходимо для процесса всасывания в кровь и лимфу, происходящего в кишечнике человека.

Пищеварение включает в себя следующие этапы:

  1. В ротовой полости
  2. В желудке
  3. В тонком кишечнике
  4. В толстом кишечнике
  5. Дефекация

Рассмотрим каждый из этих этапов:

Пищеварение в ротовой полости

Процесс пищеварения начинается с момента попадания пищи в полость рта. Пищеварение в ротовой полости осуществляется с помощью зубов, языка, слюны и ее ферментов. В полости рта происходит множество различных процессов, таких как анализ пищи, восприятие вкуса, жевание и глотание, управление остальными органами пищеварения и их подготовка к дальнейшему перевариванию пищи.

Слюна

Слюна - это прозрачная многокомпонентная жидкость, выделяющаяся из слюнных желез, протоки которых открываются в преддверие рта. Слюна постоянно омывает и смачивает слизистые оболочки ротовой полости, образуя слабощелочную среду в полости рта. Слюна играет огромную роль в процессе пищеварения. В день у человека выделяется 1-1,5 литра слюны.

Регуляция слюноотделения

Безусловный рефлекс слюноотделения начинает работать при наличии пищи в полости рта, в результате чего слюнные железы начинают выделять слюну. В слизистой оболочке ротовой полости присутствует множество механо-, хемо-, и терморецепторов, регистрирующих наличие пищи во рту и ее физико-химические параметры. Когда еда раздражает эти рецепторы, сигнал от них по чувствительным нервным волокнам (5, 7, 9, 10 пары черепных нервов) попадает в центр слюноотделения, расположенный в продолговатом мозге. Сигнал о начале слюноотделения поступает к слюнным железам по парасимпатическим и симпатическим нервным волокнам.

Условный слюноотделительный рефлекс заставляет слюнные железы работать еще до попадания пищи в рот, например, если человек разглядывает аппетитные изображения пищи, чувствует запах еды, беседует или размышляет о ней.

Ежедневно у человека вырабатывается от полулитра до двух литров слюны. Скорость секреции слюны постоянно изменяется. В спокойном состоянии слюнные железы способны вырабатывать от 0,01 до 18,0 мл/мин (в среднем 0,24 мл/мин). При жевании пищи скорость слюноотделения может достигать 200 мл/мин.

Торможение слюноотделения вызывается болью, отрицательными эмоциями. С этим связан эффект “пересыхания во рту” во время стресса.

В момент попадания пищи в ротовую полость начинается активная выработка различных пищеварительных соков: желудочного сока, слюны, панкреатического сока, кишечного сока, а также желчи
Регуляция слюноотделения
Регуляция слюноотделения

Роль слюны в пищеварении

  1. Ферменты слюны, такие как амилаза и мальтаза, начинают переваривать пищу еще до попадания в желудок
  2. Слюна смачивает сухие элементы пищи, а также обволакивает твердые частички
  3. Слюна нейтрализует раздражающие компоненты пищи. Если это невозможно, слюна как минимум растворяет их и смешивается с ними, уменьшая концентрацию раздражающего вещества
  4. Слюна склеивает пищу, образуя пищевой комок, который легко может пройти в глотку, пищевод, а затем и в желудок
  5. Слюна обеззараживает пищу благодаря ферменту лизоциму, который содержится в ней
  6. Слюна растворяет компоненты пищи, что необходимо для восприятия вкуса пищи
  7. Слюна облегчает удаление отвергаемой пищи изо рта, смывая ее со стенок ротовой полости

Состав слюны

Слюна практически полностью состоит из воды, ее содержание составляет 98-99%. Оставшиеся 1-2% представляет слизь, содержащая ферменты, муцин. В слюне присутствуют соли металлов (K, Na, Mg, Ca), хлориды, гидрокарбонаты, электролиты, антитела, интерфероны, брадикинин, фосфаты.

Чем больше муцина в слюне, тем она более вязкая и густая

Амилаза - важный компонент слюны, так как с помощью данного фермента слюна участвует в химической обработке углеводов. Крахмал, содержащийся в пище, расщепляется содержащимся в слюне ферментом амилазой до дисахарида мальтозы и олигосахаридов. В слюне также присутствует мальтаза - гидролитический фермент, расщепляющий мальтозу. В процессе взаимодействия фермента мальтазы с дисахаридом мальтозой, образуется глюкоза - сладкий на вкус моносахарид.

Тщательное и длительное пережевывание пищи обеспечивает максимальное пропитывание пищевого комка слюной, что способствует максимальному контакту амилазы с углеводами. Это является одной из причин, по которой врачи рекомендуют тщательно пережевывать пищу.

Представленные пищеварительные ферменты работают оптимально при значении pH близкому к 7, то есть, в нейтральной среде. Например, амилаза эффективна при pH = 6,5-7,5. Однако, эти ферменты в течение некоторого времени могут сохранять эффективность и в кислой среде желудка, но только до тех пор, пока пища полностью не пропитается кислым желудочным соком

Слюна содержит в себе лизоцим - фермент, защищающий ротовую полость от размножения патогенных микроорганизмов. Лизоцим необходим еще и для обеззараживания пищи, насколько это возможно. Этот фермент уничтожает микроорганизмы путем разрушения их клеточной стенки в ходе гидролиза ее компонентов. В слюне содержатся лейкоциты, осуществляющие фагоцитоз, нуклеаза, обеспечивающая антивирусное действие, а также иммуноглобулин А, связывающий экзотоксины.

Жевание пищи

Жевание - это механическая обработка пищи, происходящая в полости рта. Жевание происходит благодаря перемещению нижней челюсти относительно верхней. Зубы в процессе жевания измельчают пищу, а язык передвигает ее ближе к зубам, помимо этого еще и перемешивая ее, что обеспечивает смачивание и пропитывание пищевого комка слюной.

Распознавание вкуса

Во рту происходит формирование вкусовых ощущений, возникающих при воздействии растворенных слюной химических веществ пищи на вкусовые рецепторы вкусовых луковиц, расположенных на языке. Чувство вкуса позволяет проанализировать качество пищи и принять решение о ее поглощении или отвержении.

Неприятный вкус пищи может вызвать рвотный рефлекс, являющийся защитной реакцией организма на потенциально опасную пищу. Приятный вкус пищи стимулирует слюноотделение

Сенсорное насыщение

В ротовой полости происходит формирование первого этапа насыщения пищей, называемого сенсорным насыщением. Эффект сенсорного насыщения достигается путем раздражения пищей рецепторов, находящихся во рту и желудке. Это приводит к возбуждению центра насыщения, находящегося в мозгу. Сенсорное насыщение позволяет человеку понять, когда стоит прекратить прием пищи еще до попадания пищеварительных веществ в кровеносную систему.

Всасывание пищи

В ротовой полости происходит всасывание пищи. Однако, интенсивность такого всасывания крайне мала из-за отсутствия достаточного количества готовых к всасыванию веществ. В ротовой полости может всасываться вода, моносахариды, алкоголь и ряд лекарств.

Некоторые лекарственные средства необходимо класть под язык именно из-за того, что они всасываются в ротовой полости. При этом лекарства не инактивируются в печени, так как поступают в верхнюю полую вену

Глотание пищи

Глотание - это рефлекторный акт, благодаря которому происходит проведение пищи из ротовой полости в желудок. Глотание состоит из трех фаз: ротовой, глоточной и пищеводной. Разберемся, как происходит глотание.

Ротовая фаза глотания

Ротовая фаза глотания является произвольной, человек может контроллировать работу участвующих в данной фазе мышц. Изначально, когда пищевой комок еще находится в полости рта, с помощью щечных и язычных мышц пища собирается на спинке языка. После этого язык прижимает пищевой комок к небу и проводит пищу к корню языка. Так пища оказывается в глотке.

Глоточная фаза глотания

Глоточная фаза является непроизвольной, ее невозможно контроллировать мысленным усилием. Когда пищевой комок попадает в область глотки, он стимулирует многочисленные рецепторы самой глотки, мягкого неба и корня языка. Рецепторы передают возбуждение по языкоглоточным нервам к центру глотания в продолговатом мозге. Благодаря этому мягкое небо поднимается, отделяя носовую полость от глотки. Помимо этого, надгортанник перекрывает дыхательные пути, не позволяя пище попасть в них. Сокращения мышц глотки позволяют протолкнуть пищевой комок дальше, ко входу в пищевод. Верхний пищеводный сфинктер открывается и принимает пищевой комок в пищевод.

Пищеводная фаза глотания

Пищеводная фаза глотания проходит медленно и непроизвольно. После прохождения пищевого комка, верхний пищеводный сфинктер сокращается, предотвращая попадание пищи обратно в полость глотки (пищеводно-глоточный рефлюкс). В пищеводе присутствует большое количество механорецепторов, реагирующих на проходящий по пищеводу пищевой комок. Возбуждение этих рецепторов вызывает рефлекторное волнообразное сокращение мускулатуры пищевода, называемое перистальтическими волнами. При этом мышцы над пищевым комком сокращаются, а под ним - расслабляются. Скорость перистальтических волн пищевода - 2-5 см/с. Сфинктер желудка, защищающий пищевод от попадания в него желудочного сока, открывается, и через него пища попадает в желудок, где продолжается процесс пищеварения.

В момент глотания происходит торможение активности дыхательного центра и снижение тонуса блуждающего нерва, что вызывает задержку дыхания во время глотания и учащение сердечных сокращений.
Процесс глотания
Процесс глотания

Пищеварение в желудке

Пищеварение в желудке происходит при помощи желудочного сока, содержащего в себе ферменты и соляную кислоту.

Попав в желудок, пищевой комок начинает пропитываться желудочным соком и его ферментами. Лучше пропитаться пище помогают сокращения стенок желудка, которые постоянно перемешивают его содержимое.

Желудочный сок выделяется все время, пока пища находится в желудке. Пища растягивает желудок и воздействует на его стенки, в результате чего рецепторы желудка посылают сигнал к усилению выработки желудочного сока. Если пища преимущественно белковая, желудочный сок будет выделяться наиболее активно. Однако, если пища в основном углеводная, то интенсивность выработки желудочного сока будет заметно ниже.

Полностью желудок освобождается от пищи примерно за 2-5 часов

Функции желудка

В процессе пищеварения желудок выполняет множество различных функций:

  1. Накопление большого количества принятой пищи. Растягиваясь, желудок способен вмещать в себя до трех литров пищи.
  2. Выделение желудочного сока, содержащего в себе ферменты и соляную кислоту для химической обработки пищи
  3. Перемешивание пищи с желудочным соком, необходимое для максимального контакта компонентов пищи с пищеварительными ферментами. Происходит это при помощи гладкой мускулатуры кишечника
  4. Порционное выделение пищи в двенадцатиперстную кишку, где происходит следующий этап пищеварения
  5. Желудок способен всасывать небольшое питательных веществ
  6. Желудок осуществляет выделительную функцию. Вместе с желудочным соком желудок обеспечивает выведение продуктов обмена веществ (мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин) и других веществ, поступивших в организм из окружающей среды (лекарственные средства, соли тяжелых металлов)
  7. Гормональная функция желудка заключается в выделении гормонов, управляющих деятельностью как самого желудка, так и других органов пищеварения.
  8. Бактерицидное и бактеристатическое действие желудочного сока обеззараживает поступившую в желудок пищу

Состав желудочного сока

В желудочном соке содержится соляная кислота, ионы гидрокарбоната (HCO3⁻), пищеварительные ферменты желудка (в т.ч. внутренний фактор Касла), а также слизь, выделяемая стенками желудка.

Функции соляной кислоты

  1. Способствует превращению пепсиногена в пепсин
  2. Стимулирует секрецию желез желудка
  3. Формирует идеальную (кислую) среду для оптимального действия протеолитических ферментов, содержащихся в желудочном соке
  4. Денатурирует белки, вызывает их набухание, что способствует их расщеплению ферментами
  5. Участвует в механизме порционного перехода пищи из желудка в тонкую кишку. Соляная кислота раздражает хеморецепторы дведнадцатиперстной кишки, лежащей после желудка, что приводит к прекращению потока пищи из желудка. После нейтрализации кислоты пищеварительными соками (поджелудочной железы, печени и кишки), поток пищи из желудка возобновляется и цикл порционной эвакуации пищи из желудка повторяется
  6. Обеззараживает пищу, так как имеет кислую реакцию
  7. Принимает участие в регуляции работы желез желудка и поджелудочной железы, так как стимулирует образование гастрина и секретина
  8. Стимулирует секрецию энтеропептидазы клетками слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки
  9. Возбуждает моторную активность гладкой мышечной ткани желудка
  10. Створаживает молоко

Соляная кислота, содержащаяся в желудочном соке, обеспечивает постоянство кислой среды. Нормальная кислотность желудочного сока pH = 1,5 - 2. Помимо этого, соляная кислота вызывает денатурацию белков пищи, что также является частью процесса пищеварения.

Кислая среда желудочного сока защищает организм от проникновения в него с пищей опасных микроорганизмов

Пищеварительные ферменты желудка

В желудочном соке содержится ряд пищеварительных ферментов, таких как пепсины (пепсин А, гастриксин, реннин и др.) и желудочная липаза. Данные пищеварительные ферменты выделяются железами желудка.

Пепсин

Основным ферментом желудка является пепсин, который получается из неактивного предшественника - пепсиногена, хранящегося в клетках желудка в форме гранул. Попадая в просвет желудка, пепсиноген активируется и превращается в пепсин при помощи соляной кислоты, отщепляющей от пепсина ингибирующий белковый комплекс. В дальнейшем пепсиноген активируется под воздействием уже готового пепсина, то есть аутокаталитически. Выработка пепсиногена контроллируется при помощи гастрина - гормона, выделяемого эндокринной системой желудка.

Основная функция пепсина - расщепление белков до пептидов. При оптимальной величине pH пепсин разрывает в белковой молекуле пептидные связи. Кроме того, пепсин участвует в створаживании молока в желудке. Когда переваренная желудком пища попадает в двенадцатиперстную кишку, пепсин инактивируется, так как не способен работать в ее щелочной среде.

Желудочная липаза

Желудочная липаза - это фермент, расщепляющий жиры, поступающие в желудок уже в эмульгированном состоянии (например, жиры молока) на глицерин и жирные кислоты. Она секретируется главными клетками. Липаза желудка отличается от липазы, выделяемой поджелудочной железой. Основным отличием липазы желудка является то, что ей, в отличие от панкреатической липазы, для нормальной активности не требуется участие желчи. Но наибольший вклад в расщепление жиров в процессе пищеварения вносит именно панкреатическая липаза.

Эвакуация пищи из желудка

Для правильного пищеварения в тонком кишечнике необходима постепенная и порционная эвакуация содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку. Выброс пищи из желудка в тонкую кишку осуществляется при помощи хеморецепторов, расположенных в двенадцатиперстной кишке, гормонов и привратника желудка.

Рецепторы двенадцатиперстной кишки раздражаются повышением кислотности, излишним содержанием жиров и повышенным осмотическим давлением в химусе, выходящем из желудка. Перечисленные выше факторы стимулируют выделение в тканях двенадцатиперстной кишки гормонов секретина и холецистокинина. Действие этих гормонов приводит к торможению моторики желудка, заставляет сокращаться пилорический сфинктер (привратник желудка), стимулирует выделение поджелудочной железой панкреатического сока, а также обеспечивает выход желчи в кишку. Все это приводит к понижению кислотности содержимого кишки. Как только химические параметры содержимого двенадцатиперстной кишки приходят в норму, привратник желудка открывается снова, чтобы принять новую порцию химуса из желудка.

Привратник желудка - это сфинктер, находящийся в пилорическом отделе желудка и отделяющий его от начальной части двенадцатиперстной кишки, называемой ампулой
Эвакуация пищи из желудка
Эвакуация пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку

Пищеварение в тонком кишечнике

Пищеварение в тонкой кишке осуществляется при помощи ферментов поджелудочной железы и кишечного сока, а также при помощи желчи, которая не содержит в себе ферментов, но эмульгирует жиры. Данные соки создают в тонком кишечнике щелочную среду, нейтрализующую соляную кислоту и необходимую для правильной работы пищеварительных ферментов. Сначала происходит полостное пищеварение, а затем - пристеночное.

После расщепления белков, жиров и углеводов пищи, они всасываются в кровеносное и лимфатическое русло. Микроворсинки, покрывающие изнутри тонкую кишку, позволяют увеличить площадь всасывания во много раз. Микроворсинки также участвуют непосредственно в процессе пищеварения, так как многие пищеварительные ферменты связаны с поверхностями их клеток.

Объем содержимого двенадцатиперстной кишки значительно больше объема содержимого желудка, так как в двенадцатиперстной кишке с химусом дополнительно смешивается большое количество пищеварительных соков поджелудочной железы, желчи и самой кишки

Полостное и пристеночное пищеварение

Расщепление компонентов пищи происходит в процессе полостного и пристеночного этапов пищеварения. Если во время полостного пищеварения происходит ферментативная обработка больших пищевых компонентов, то во время пристеночного этапа пищеварения происходит окончательный гидролиз мелких компонентов пищи, по размеру сопоставимых с расстояниями между микроворсинками, которыми выстлана слизистая оболочка тонкого кишечника.

Полостное пищеварение

Полостное пищеварение - это подготовительный этап пищеварения в тонком кишечнике, во время него пища проходит первичную обработку ферментами кишечного и поджелудочного соков. Задачей полостного пищеварения является расщепить крупные компоненты пищи до более мелких, сопоставимых по размеру с промежутками между микроворсинками кишечного эпителия.

Полостное пищеварение
Полостное пищеварение

Пристеночное пищеварение

Пристеночное (мембранное) пищеварение - это заключительный этап переваривания пищи, оно происходит в промежутках между микроворсинок. Пристеночное пищеварение осуществляется при помощи пищеварительных ферментов, связанных с гликокаликсом клеток эпителия кишечника, а также с помощью собственных ферментов мембраны эпителиальных клеток. Пристеночное пищеварение тесно связано с начальным этапом всасывания переваренной пищи.

Посторонние микроорганизмы не могут помешать процессу конечной обработки и всасывания пищи во время пристеночного пищеварения, так как они намного крупнее промежутков между микроворсинками, в которых и происходят эти процессы.

Высокая ферментативная активность во время пристеночного пищеварения обусловлена следующими факторами:

  1. Ферменты пищеварения, связанные с микроворсинками, своим активным центром обращены в просвет между микроворсинками
  2. Компоненты пищи обрабатываются поэтапно благодаря тому, что пищеварительные ферменты расположены по фракциям
  3. Пищеварительные ферменты связаны с микроворсинками, и поэтому они остаются на своем месте и не уносятся потоком химуса

Высокая скорость всасывания во время пристеночного пищеварения обусловлена:

  1. Интенсивный отток питательных веществ от клеток кишечника по кровеносным и лимфатическим сосудам, позволяющий клеткам непрерывно всасывать переваренную пищу
  2. Вблизи поверхностей клеток находится огромное количество готовых ко всасыванию питательных элементов, так как пристеночное пищеварение является заключительным этапом переваривания пищи
  3. Большая площадь поверхности всасывания, обеспечиваемая наличием огромного количества микроворсинок. Тонкий кишечник изнутри выстлан эпителиальными клетками, при этом каждая из этих клеток может иметь до 100 микроворсинок, что придаст ей в 20 раз большую площадь всасывающей поверхности по сравнению с клеткой без микроворсинок
Общая площадь всасывающей поверхности тонкой кишки может достигать 200-300 квадратных метров
Пристеночное пищеварение
Пристеночное пищеварение

Желчь

Желчь - это жидкость, постоянно вырабатывающаяся гепатоцитами печени и хранящаяся в желчном пузыре. Желчь не имеет в своем составе никаких ферментов, расщепляющих белки, жиры или углеводы. За сутки у человека образуется 0,6-1,5 литров желчи. Образование желчи происходит непрерывно, его динамика изменяется в зависимости от влияния условных и безусловных раздражителей.

Функции желчи

  1. Эмульгирование жиров - основная функция желчи. Желчные кислоты, содержащиеся в желчи, разбивают большие капли жира на более маленькие, тем самым увеличивая площадь контакта фермента липазы с этими жирами
  2. Желчь участвует в активации пищеварительных ферментов кишечного и поджелудочного сока. Путем каскада некоторых химических реакций, желчь активирует трипсиноген, в результате чего он превращается в трипсин, расщепляющий пептиды и белки
  3. Желчь стимулирует моторику кишечника и кишечных ворсинок
  4. Желчные кислоты участвуют во всасывании жирорастворимых витаминов (A, D, E, K) и жирных кислот
  5. Желчь предотвращает гнилостные процессы в толстом кишечнике
  6. С желчью выводится билирубин и избыток холестерола

Состав желчи

Желчь состоит из множества компонентов, рассмотрим некоторые из них:

  1. В состав желчи входят следующие желчные кислоты: холевая, хенодезоксихолевая, дезоксихолевая, литохолевая, аллохолевая, урсодезохолевая.
  2. В желчи содержатся ионы натрия, калия, кальция, хлора
  3. Помимо названных ионов, щелочную реакцию желчи обеспечивает высокая концентрация бикарбонатов
  4. В желчи присутствует холестерин (4%)
  5. Фосфолипиды, могут составлять до 22% желчи
  6. С помощью желчи выводится билирубин, его содержание в желчи составляет 0,3%
  7. Около 4,5% желчи составляют белки (иммуноглобулины А, М)
  8. В желчи имеются металлы: свинец, цинк, магний, медь и другие

Поджелудочный сок

Поджелудочный сок - это пищеварительная жидкость, образующаяся поджелудочной железой и содержащая в своем составе все ферменты, необходимые для переваривания компонентов пищи.

Основная функция поджелудочного сока - осуществление ферментативной обработки пищи.

Состав поджелудочного сока

Поджелудочный сок имеет слабощелочную реакцию, его pH = 7,5-8,8 из-за высокой концентрации бикарбонатов. Основной функциональный компонент желудочного сока - это ферменты. В состав панкреатического сока входят различные хлориды (натрия, калия, кальция), сульфаты и фосфаты. В состав сока входит и слизь, вырабатываемая бокаловидными клетками.

Ферменты поджелудочного сока

В поджелудочном соке содержится огромное количество ферментов, необходимых для осуществления процесса пищеварения:

  1. Трипсин - это пищеварительный фермент, образующийся из неактивного трипсиногена под влиянием фермента энтерокиназы, выделение которой обусловлено влиянием желчных кислот. Трипсин начинает процесс активации всех остальных проферментов, превращающихся затем в активные пищеварительные ферменты. Трипсин расщепляет пептиды и белки
  2. Химотрипсин расщепляет белки и пептиды
  3. Эластаза расщепляет эластин и ряд других белков
  4. Карбоксипептидаза (А и В) подвергает получившиеся в ходе пищеварения простые низкомолекулярные пептиды и аминокислоты окончательному гидролизу. Карбоксипептидазы разрывают связи молекул белков и пептидов на С-конце, в результате чего образуются аминокислоты
  5. Альфа-амилаза расщепляет крахмал с образованием мальтозы, мальтотриозы и декстринов. В состав альфа-амилазы входят ионы кальция, обеспечивающие устойчивость фермента в условиях постоянного изменения pH
  6. Панкреатическая липаза - фермент, выделяющийся поджелудочной железой и расщепляющий эмульгированные желчью жиры на глицерин и жирные кислоты. Панкреатической липазе не требуется активация, она выделяется сразу в активной форме, но ее активность значительно возрастает под воздействием колипазы (а вот ей требуется активация трипсином). Это усиление активности происходит благодаря тому, что колипаза образует комплекс с панкреатической липазой
  7. Холестераза расщепляет холестериды на холестерин и жирные кислоты
  8. Фосфолипаза расщепляет фосфолипиды с образованием жирной кислоты и изолецитина. Фосфолипазе требуется активация трипсином
  9. Рибонуклеаза расщепляет рибонуклеиновые кислоты (РНК) до нуклеотидов
  10. Дезоксирибонуклеаза расщепляет дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) до нуклеотидов.

Кишечный сок

Кишечный сок - это жидкость, секретируемая слизистой оболочки кишки, содержащая в себе пищеварительные ферменты и принимающая участие в расщеплении компонентов пищи. Кишечный сок является продуктом секреторной активности клеток всей слизистой оболочки кишки.

Секреция кишечного сока

Кишечный сок секретируется бруннеровыми железами в двенадцатиперстной кишке. Сок бруннеровых желез в основном состоит из слизи, его функцией является защита слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки от агрессивного воздействия свежего химуса. Кроме того, кишечный сок выделяется либеркюновыми железами, расположенными у основания микроворсинок. За сутки у человека выделяется около 2,5 литров кишечного сока.

Состав кишечного сока

Кишечный сок состоит из жидкой и плотной части. Жидкая часть включает в себя небольшое количество ферментов, аминокислоты, белки, мочевину, молочную кислоту и различные ионы (Na⁺, K⁺, Ca2⁺, HCO3⁻, Cl⁻). Плотная часть в основном содержит в себе пищеварительные ферменты, слизь, лейкоциты, а также слущенные клетки эпителия и их фрагменты.

Жидкая часть кишечного сока формирует щелочную среду pH = 7,2-7,5

Ферменты кишечного сока

В состав кишечного сока входит около 20 ферментов, предназначенных для расщепления питательных веществ, рассмотрим некоторые из них:

  1. Лейцин-аминопептидаза расщепляет пептиды до аминокислот
  2. Нуклеаза расщепляет нуклеиновые кислоты
  3. Нуклеотидаза расщепляет нуклеотиды на нуклеозид и фосфат
  4. Липаза гидролизирует жиры (липиды)
  5. Фосфолипаза предназначена для гидролиза фосфолипидов
  6. Щелочная фосфатаза осуществляет гидролиз моноэфиров ортофосфорной кислоты
  7. Холинэстераза расщепляет сложные эфиры холина, например, ацетилхолин

Пищеварение в толстом кишечнике

Пищеварение в толстом кишечнике - это заключительный этап пищеварения. Спустя 3-4 часа после приема пищи химус попадает в толстую кишку, где он задерживается на 12-72 часов для завершения процесса пищеварения, а затем выводится в форме каловых масс во время акта дефекации.

Что происходит в толстом кишечнике

  1. В толстой кишке ферменты поджелудочной железы и кишечного сока сохраняют свою активность и продолжают переваривать пищу
  2. Слизистая оболочка толстого кишечника вырабатывает свои пищеварительные ферменты, с помощью которых происходит химическая обработка пищи
  3. Толстую кишку населяет множество полезных человеку симбиотических микроорганизмов, которые выделяют ферменты и принимают участие в переваривании пищи
  4. В толстом кишечнике происходит всасывание воды, электролитов и различных полезных веществ, например, водорастворимых витаминов. Этому способствуют маятникообразные сокращения начальных отделов толстой кишки, перемешивающие химус и облегчающие процесс всасывания воды
  5. При участии симбиотических микроорганизмов в толстом кишечнике расщепляется клетчатка (целлюлоза клеточных стенок растений)
  6. В толстом кишечнике синтезируются витамины группы В и К
  7. В толстой кишке формируются каловые массы, которые затем выводятся из организма через анальное отверстие

Илеоцекальный клапан

Илеоцекальный клапан - это утолщение циркулярных пучков мышечных волокон, формирующее сфинктер на границе тонкой и толстой кишки. Илеоцекальный клапан разделяет тонкую и толстую кишку, участвует в перемещении химуса между ними и предотвращает обратный переход частично переваренной пищи из толстого кишечника в тонкий.

Во время бездействия желудочно-кишечного тракта илеоцекальный клапан закрыт и находится в состоянии тонического напряжения. Через несколько минут после приема пищи илеоцекальный клапан начинает открываться и закрываться благодаря ритмическому сокращению и расслаблению его мышц. Расслабление (открытие) клапана связано с возрастанием давления химуса на клапан во время достижения перистальтической волной конечного участка подвздошной кишки. Клапан находится в открытом состоянии и пропускает через себя химус до тех пор, пока не освободится конечный отдел подвздошной кишки.

Благодаря бисфинктерному рефлексу илеоцекальный сфинктер работает синхронно с привратником желудка, отделяющим его двенадцатиперстной кишки. Это обеспечивает равномерное наполнение всех отделов кишечника

Сок толстого кишечника

Слизистые оболочки толстого кишечника способны выделять кишечный сок, содержащий в своем составе жидкую и плотную части. Плотная часть сока толстой кишки включает в себя пищеварительные ферменты, комочки слизи, слущенные клетки слизистой оболочки, слизь и лимфоидные клетки. Жидкая часть сока толстой кишки состоит в основном из воды и электролитов. Сок толстой кишки имеет щелочную реакцию, его pH = 8,5-9. Регуляция выделения кишечного сока толстой кишки осуществляется в основном за счет местных механизмов.

Ферменты толстого кишечника

Толстая кишка способна вырабатывать пищеварительные ферменты, несмотря на то, что основной этап ферментативной обработки происходит в тонком кишечнике.

Ферменты толстого кишечника:

  • Пептидаза
  • Амилаза
  • Липаза
  • Нуклеаза
  • Катепсины
  • Щелочная фосфатаза

Вышеперечисленные ферменты высвобождаются в жидкую часть кишечного сока при разрушении слущенных эпителиальных клеток слизистой оболочки толстого кишечника. Пищеварительные ферменты толстого кишечника имеют намного меньшую активность, чем ферменты сока тонкой кишки. Кроме того, толстая кишка вырабатывает намного меньше пищеварительных ферментов по сравнению с тонкой кишкой. Несмотря на это, выделяемых толстой кишкой ферментов достаточно для завершения процесса пищеварения.

Микрофлора толстого кишечника

Многочисленные симбиотические бактерии, обитающие в толстом кишечнике, формируют внутри него микробный биоценоз.

Микрофлора толстого кишечника состоит из трех групп микроорганизмов:

  1. Главная группа состоит в основном из анаэробных бифидобактерий и бактероидов, которые составляют почти 90% всех обитающих в кишечнике микроорганизмов
  2. Сопутствующая группа включает в себя различные лактобактерии, кишечные палочки и энтерококки. Они формируют около 10% микрофлоры кишечника
  3. Остаточная группа состоит из клостридий, бактерий proteus, дрожжей, стафилококков, цитробактер, энтеробактер и многих других

Функции микрофлоры кишечника

Микрофлора кишечника выполняет следующие функции:

  1. Пищеварительная функция - при помощи кишечной микрофлоры происходит последний этап переваривания пищи в толстом кишечнике. Бактерии кишечной микрофлоры (бифидобактерии, лактобактерии, эубактерии, бактероиды и пропионбактерии) принимают активное участие в разложении белков, сбраживают углеводы и омыляют жиры. Другой важной задачей бактерий микрофлоры кишечника является переваривание клетчатки. Микрофлора стимулирует перистальтику кишечника, что способствует улучшению ферментативной обработки химуса и улучшенному всасыванию воды
  2. Синтетическая функция кишечной микрофлоры заключается в ее участии в синтезе витаминов (К, В12, В9) и некоторых аминокислот, которые человек не может получить другим путем
  3. Иммунная функция микрофлоры кишечника состоит в стимуляции бактериями иммунного аппарата толстой кишки, что приводит к усилению синтеза иммуноглобулинов, интерферона и цитокинов
  4. Защитная функция микрофлоры кишечника заключается в предотвращении размножения в кишечнике опасных микроорганизмов, не относящихся к нормальной микрофлоре. Происходит это благодаря межмикробному антагонизму. Защита кишечника от развития патогенных, гнилостных и газообразующих бактерий происходит в том числе благодаря тому, что в процессе жизнедеятельности бактерии нормальной микрофлоры выделяют вещества, уничтожающие посторонние микроорганизмы
Образование кишечных газов, обладающих специфическим запахом, связано с жизнедеятельностью кишечной микрофлоры. Кишечный газ содержит в своем составе сероводород, аммиак, другие серосодержащие соединения, метанэтанол и диметилдисульфид

Состав кишечной микрофлоры

Микрофлора толстого кишечника является самым настоящим биоценозом, а это значит, что состав кишечной микрофлоры может постоянно изменяться: в один день будут преобладать одни организмы, а на следующий день - другие. Влияние на бактериальный состав кишечной микрофлоры могут оказывать как эндогенные, так и экзогенные факторы.

На состав микрофлоры кишечника может оказывать влияние еда (экзогенный фактор). Употребление молочных продуктов приводит к росту числа бифидобактерий. Растительная пища вызывает увеличение численности энтерококков и эубактерий. Белковая и жирная пища способствует размножению клостридий и бактероидов, но в то же время снижают численность бифидобактерий и энтерококков.

Регуляция микрофлоры кишечника в организме производится при помощи антибактериальных веществ (эндогенный фактор), входящих в состав пищеварительных соков и слизи кишки. К этим веществам относятся лизоцим, лактоферрин, секреторный иммуноглобулин А и др.

На состав кишечной микрофлоры оказывает влияние моторная активность кишечника. Продвижение химуса перистальтическими волнами в дистальном направлении (в сторону анального отверсия) предотвращает распространение бактерий нормальной микрофлоры в проксимальном направлении (в сторону вышележащих отделов кишечника).

Дефекация

Дефекация - это процесс опорожнения нижних отделов толстой кишки от каловых масс. Каловые массы скапливаются в прямой кишке, где постоянно выделяется некоторое количество кишечного сока (однако, активность и количество ферментов в нем уже очень мала) и большое количество слизи, необходимой для формирования кала.

Позывы к дефекации

Позывы к дефекации - это физические ощущения, возникающие при повышении давления в прямой кишке до 40-50 мм водн. ст. Благодаря позывам человек понимает, когда наступает момент для акта дефекации. Для появления постоянного позыва, сигнализирующего о практически полном заполнении прямой кишки, требуется наличие в ней примерно 220 мл экскрементов. Человек начинает чувствовать ощущение заполнения прямой кишки уже при наличии в ней как минимум 25 мл кала.

Процесс дефекации

Дефекация происходит при помощи мышечной активности самой прямой кишки и двух ее сфинктеров - внутреннего и наружного. Внутренний сфинктер образован гладкими мышцами, им нельзя управлять волевым усилием. Наружный сфинктер образован поперечнополосатыми мышцами, а значит, может управляться человеком. Дефекация включает в себя произвольные и непроизвольные процессы. Произвольная фаза дефекации регулируется головным мозгом, а непроизвольная фаза - спинным. В норме человек осуществляет 1-2 акта дефекации в день.

Вне акта дефекации оба сфинктера находятся в закрытом состоянии, т.е. в тоническом напряжении, что способствует удержанию кала и предотвращает его выпадение

Непроизвольная дефекация

Непроизвольный этап дефекации осуществляется благодаря работе гладкой мускулатуры прямой кишки и внутреннего сфинктера. Механорецепторы слизистой оболочки прямой кишки регистрируют наличие в прямой кишке достаточного количества кала, после чего посылают импульс по срамным и тазовым нервам в спинной мозг. От туда импульсы по тем же нервам возвращаются в гладкие мышцы прямой кишки и внутреннего сфинктера.

Центр дефекации расположен в спинном мозге, а именно - в его крестцовых сегментах. При разрушении сегментов спинного мозга, расположенных выше них, рефлексы дефекации сохраняются. Однако, при такой травме произвольная дефекация более не осуществляется из-за невозможности доставки импульсов, идущих от головного мозга

Произвольная дефекация

Произвольный этап дефекации происходит благодаря работе поперечнополосатой мускулатуры: брюшных мышц, мышц диафрагмы и наружного сфинктера. Произвольная часть дефекации подконтрольна человеку и регулируется головным мозгом, а именно - при участии центров продолговатого мозга, гипоталамуса и коры больших полушарий головного мозга. В момент дефекации мышцы, сокращаясь, уменьшают объем брюшной полости, и тем самым увеличивают внутрибрюшное давление, что способствует процессу дефекации.

Непроизвольная дефекация, происходящая при остановке дыхания, связана с близостью центра дефекации, расположенного в продолговатом мозге, с рвотным и дыхательным центрами. Этим же и объясняется учащение дыхания и угнетение рвотного рефлекса в момент растяжения сфинктеров