Строение тонкой кишки и процессы пищеварения

Пищеварительная система человека в арсенале знаний персонального тренера занимает одно из почетных мест, исключительно по той причине, что в спорте в целом и в фитнесе в частности, практически любой результат зависит от рациона питания. Набор мышечной массы, снижение веса или его удержание во многом зависят от того, какое «топливо» вы загружаете в пищеварительную систему. Чем лучше топливо, тем лучше будет результат, однако нага цель сейчас разобраться именно с тем, как же устроена и работает данная система и каковы ее функции.

Введение

Пищеварительная система предназначена для обеспечения организма питательными веществами и компонентами и выведения из него остаточных продуктов пищеварения. Пища поступающая в организм сначала измельчается зубами в ротовой полости, затем по пищеводу попадает в желудок, где происходит ее переваривание, далее, в тонком кишечнике под воздействием ферментов продукты пищеварения распадаются на отдельные компоненты, а в толстом кишечнике происходит формирование кала (остаточных продуктов пищеварения), который в конечном счете подлежит эвакуации из организма.

Строение пищеварительной системы

Пищеварительная система человека включает в себя органы желудочно – кишечного тракта, а также вспомогательные органы, такие, как слюнные железы, поджелудочная железа, желчный пузырь, печень и не только. В пищеварительной системе условно выделяют три отдела. Передний отдел, к которому относятся органы ротовой полости, глотка и пищевод. Данный отдел осуществляет измельчение пищи, иными словами, механическую обработку. К среднему отделу относят желудок, тонкий и толстый кишечник, поджелудочную железу и печень. Здесь происходит химическая обработка пищи, всасывание питательных компонентов и формирование остаточных продуктов пищеварения. Задний отдел включает каудальную часть прямой кишки и выполняет удаление кала из организма.

Строение пищеварительной системы человека: 1- Ротовая полость; 2- Нёбо; 3- Язычок; 4- Язык; 5- Зубы; 6- Слюнные железы; 7- Подъязычная железа; 8- Подчелюстная железа; 9- Околоушная железа; 10- Глотка; 11- Пищевод; 12- Печень; 13- Желчный пузырь; 14- Общий желчный проток; 15- Желудок; 16- Поджелудочная железа; 17- Проток поджелудочной железы; 18- Тонкая кишка; 19- Двенадцатиперстная кишка; 20- Тощая кишка; 21- Подвздошная кишка; 22- Аппендикс; 23- Толстая кишка; 24- Поперечная ободочная кишка; 25- Восходящая ободочная кишка; 26- Слепая кишка; 27- Нисходящая ободочная кишка; 28- Сигмовидная кишка; 29- Прямая кишка; 30- Анальное отверстие.

Желудочно – кишечный тракт

Средняя длина пищеварительного канала у взрослого человека составляет приблизительно 9-10 метров. В нем выделяют такие отделы: ротовая полость (зубы, язык, слюнные железы), глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишка.

  • Ротовая полость – отверстие, через которое пища попадает в организм. С внешней стороны он окружен губами, а внутри него располагаются зубы, язык и слюнные железы. Именно внутри ротовой полости происходит измельчение пищи зубами, смачивание слюной из желез и проталкивание языком в глотку.
  • Глотка – пищеварительная трубка, соединяющая ротовую полость и пищевод. Длина ее равна приблизительно 10-12 см. Внутри глотки скрещиваются дыхательные и пищеварительные пути, поэтому, чтобы пища во время глотания не попадала в легкие, надгортанник перекрывает вход в гортань.
  • Пищевод – элемент пищеварительного тракта, мышечная трубка, по которой пища из глотки попадает в желудок. Длина его равна приблизительно 25-30 см. Функция его состоит в активном проталкивании измельченной пищи к желудку, без какого-либо дополнительного перемешивания или толчков.
  • Желудок – мышечный орган, расположенный в левом подреберье. Он выступает в роли резервуара для проглоченной еды, осуществляет производство биологически активных компонентов, переваривает и всасывает пищу. Объем желудка составляет от 500 мл до 1 л, а в некоторых случаях и до 4 литров.
  • Тонкая кишка – часть пищеварительного тракта, расположенная между желудком и толстой кишкой. Здесь производятся ферменты, которые в связке с ферментами поджелудочной железы и желчного пузыря расщепляют продукты пищеварения на отдельные компоненты.
  • Толстая кишка – замыкающий элемент пищеварительного тракта, в которой происходит всасывание воды и формирование каловых масс. Стенки кишки выстланы слизистой оболочкой, чтобы облегчить продвижение остаточных продуктов пищеварения к выходу из организма.

Строение желудка: 1- Пищевод; 2- Кардиальный сфинктер; 3- Дно желудка; 4- Тело желудка; 5- Большая кривизна; 6- Складки слизистой оболочки; 7- Сфинктер привратника; 8- Двенадцатиперстная кишка.

Вспомогательные органы

Процесс переваривания пищи происходит при участии ряда ферментов, которые содержатся в соке некоторых крупных желез. В ротовой полости присутствуют протоки слюнных желез, которые выделяют слюну и смачивают ей как ротовую полость, так и пищу для облегчения ее прохождения по пищеводу. Также в ротовой полости при участии ферментов слюны начинается переваривание углеводов. В двенадцатиперстную кишку секретируется сок поджелудочной железы, а также желчь. В соке поджелудочной железы присутствуют бикарбонаты и целый ряд таких ферментов, как трипсин, химотрипсин, липаза, панкреатическая амилаза и не только. Желчь перед попаданием в кишечник скапливается в желчном пузыре, а ферменты желчи позволяют разделять жиры на мелкие фракции, что ускоряет их расщепление ферментом липазой.

  • Слюнные железы разделяют на малые и большие. Малые расположены в слизистой оболочке полости рта и классифицируются по расположению (щечные, губные, язычные, молярные и небные) либо по характеру продуктов выделения (серозные, слизистые, смешанные). Размеры желез варьируются от 1 до 5 мм. Самыми многочисленными среди них являются губные и нёбные железы. Больших слюнных желез выделяют три пары: околоушные, подчелюстные и подъязычные.
  • Поджелудочная железа – орган пищеварительной системы, выделяющий панкреатический сок, который содержит пищеварительные ферменты, необходимые для переваривания белков, жиров и углеводов. Главное панкреатическое вещество протоковых клеток содержит бикарбонат-анионы, способные нейтрализовать кислотность остаточных продуктов пищеварения. Островковый аппарат поджелудочной железы производит также гормоны инсулин, глюкагон, соматостатин.
  • Желчный пузырь выступает в роли резервуара для желчи, вырабатываемой печенью. Находится он на нижней поверхности печени и анатомически является ее частью. Накопленная желчь высвобождается в тонкий кишечник для обеспечения нормального течения процессов пищеварения. Поскольку в самом процессе пищеварения желчь нужна не все время, а лишь периодически, желчный пузырь дозирует ее поступление при помощи желчных протоков и клапанов.
  • Печень – один из немногих непарных органов в теле человека, который выполняет множество жизненно важных функций. В том числе она участвует в процессах пищеварения. Обеспечивает потребности организма в глюкозе, трансформирует различные источники энергии (свободные жирные кислоты, аминокислоты, глицерин, молочную кислоту) в глюкозу. Также печень играет важную роль в обезвреживании токсинов, попадающих в организм с едой.

Строение печени: 1- Правая доля печени; 2- Печеночная вена; 3- Диафрагма; 4- Левая доля печени; 5- Печеночная артерия; 6- Воротная вена; 7- Общий желчный проток; 8- Желчный пузырь. I- Путь крови к сердцу; II- Путь крови от сердца; III- Путь крови от кишечника; IV- Путь желчи к кишечнику.

Функции пищеварительной системы

Все функции пищеварительной системы человека разделяют на 4 категории:

  • Механическая. Подразумевает измельчение и проталкивание пищи;
  • Секреторная. Производство ферментов, пищеварительных соков, слюны и желчи;
  • Всасывающая. Усвоение белков, жиров, углеводов, витаминов, минералов и воды;
  • Выделяющая. Выведение из организма остатков продуктов пищеварения.

В ротовой полости при помощи зубов, языка и продукта выделения слюнных желез, в ходе жевания происходит первичная обработка пищи, которая заключается в ее измельчении, смешивании и увлажнении слюной. Далее, в процессе глотания, пища в виде комка опускается по пищеводу в желудок, где происходит ее дальнейшая химическая и механическая обработка. В желудке пища накапливается, смешивается с желудочным соком, который содержит кислоту, ферменты и расщепляющие белки. Далее пища уже в виде химуса (жидкого содержимого желудка) небольшими порциями поступает в тонкую кишку, где продолжается ее химическая обработка при помощи желчи и продуктов выделения поджелудочной и кишечных желез. Здесь же, в тонкой кишке и происходит всасывание в кровь питательных компонентов. Те пищевые компоненты, которые не усвоились, перемещаются дальше, в толстый кишечник, где подвергаются распаду под воздействием бактерий. В толстой кишке происходит также всасывание воды, и затем формирование из остаточных продуктов пищеварения, которые не были переварены или не всосались каловых масс. Последние выводятся из организма через анальное отверстие в процессе дефекации.

Строение поджелудочной железы: 1- Добавочный проток поджелудочной железы; 2- Главный проток поджелудочной железы; 3- Хвост поджелудочной железы; 4- Тело поджелудочной железы; 5- Шейка поджелудочной железы; 6- Крючковидный отросток; 7- Фатеров сосочек; 8- Малый сосочек; 9- Общий желчный проток.

Заключение

Пищеварительная система человека имеет исключительное значение при занятиях фитнесом и бодибилдингом, впрочем ими естественно не ограничивается. Любое поступление в организм питательных веществ, таких, как белки, жиры, углеводы, витамины, минералы и не только, происходит именно путем поступления через пищеварительную систему. Достижение любых результатов по набору мышечной массы или снижению веса также зависит от пищеварительной системы. Ее строение дает нам понять, каким путем идет пища, какие функции выполняют органы пищеварения, что усваивается, а что выводится из организма и так далее. От здоровья пищеварительной системы зависит не только ваш спортивный результат, но и по большому счету, все здоровье в целом.

Функциональной
единицей является крипта и ворсинка.
Ворсинка – это вырост слизистой оболочки
кишки, крипта – наоборот, углубление.

КИШЕЧНЫЙ СОК
слабо-щелочной (рН=7.5-8), состоит из двух
частей: (а) жидкая часть сока (вода, соли,
без ферментов) секретируется клетками
крипт; (б) плотная часть сока («слизистые
комочки») состоит из клеток эпителия,
которые непрерывно слущиваются с вершины
ворсинок.(Вся слизистая оболочка тонкой
кишки полностью обновляется за 3-5 дней).
В плотной части находится более 20
ферментов. Часть ферментов адсорбирована
на поверхности гликокаликса (кишечные,
панкреатические ферменты), другая часть
ферментов входит в состав клеточной
мембраны микроворсинок.
. (Микроворсинка
– это вырост клеточной мембраны
энтероцитов
. Микроворсинки формируют
«щеточную каемку», что значительно
увеличивает площадь, на которой происходит
гидролиз и всасывание)
. Ферменты высоко
специализированы, необходимы для
заключительных стадий гидролиза.

В тонком
кишечнике происходит полостное и
пристеночное пищеварение.

Полостное
пищеварение– расщепление крупных
полимерных молекул до олигомеров в
полости кишечника под действием ферментов
кишечного сока.

Пристеночное
пищеварение– расщепление олигомеров
до мономеров на поверхности микроворсинок
под действием ферментов, фиксированных
на этой поверхности.

ЗНАЧЕНИЕ
ПРИСТЕНОЧНОГО ПИЩЕВАРЕНИЯ: (1) высокая
скорость гидролиза,

(2) в стерильной
среде, т.к. микробы не проникают в
«щеточную каемку» и не могут питаться
продуктами гидролиза, которые (3) тут же
всасываются, т.к
. заключительные стадии
гидролиза сопряжены с транспортом
мономеров через клеточную мембрану в
энтероцит.

РЕГУЛЯЦИЯ
СЕКРЕЦИИ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ. Основной
механизм регуляции – местный нервный,за счет подслизистых сплетений энтеральной
нервной системы. Рефлекторные дуги
замыкаются интрамурально, в стенке
кишки
. (Влияния симпатических и
парасимпатических нервов являются
долговременными, адаптивными).

Гуморальная
регуляция: (а) паракринная (тоже местная)
и (б) эндокринная (носит долговременный,
адаптивный характер).

ИССЛЕДОВАНИЕ
КИШЕЧНОЙ СЕКРЕЦИИ в опытах на животных
производится с помощью кишечной фистулы
(фистула Тири-Велла): оба конца изолированной
кишечной петли выводятся на поверхность
брюшной стенки. Брыжейка с проходящими
в ней сосудами и нервами, сохраняется.
Выделение кишечного сока из фистулы
происходит только в ответ на раздражение
слизистой оболочки изолированной петли
тонкой кишки (местный нервный механизм
регуляции).

МОТОРИКА
ТОНКОГО КИШЕЧНИКА

(1) Тонус,
медленные тонические волны. Миогенная
регуляция (способность гладких мышц к
автоматии, которая усиливается в ответ
на растяжение миоцитов).

(2) Перемешивающие(непродвигающие) движения: (а) ритмическая
сегментация (периодическое сокращение
небольших участков кольцевых мышц); (б)
маятникообразные движения (периодическое
сокращение и расслабление продольных
мышц).

(3) Продвигающие(перистальтические) движения.Перистальтика– это сложные координированные сокращения
циркулярных и продольных мышечных слоев
с участием возбуждающих и тормозных
нейронов энтеральной нервной системы.
В результате химус продвигается в строго
определенном направлении – от орального
конца ЖКТ к анальному.

(В толстом
кишечнике в норме существует и
антиперистальтика, т.е.движение химуса
в обратном направлении).

Парасимпатические
нервы
усиливают моторику кишечника,симпатические нервы–тормозят.

ВСАСЫВАНИЕ В
ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ

Ворсинкаявляется органом всасывания. Ворсинка
покрыта слоем энтероцитов, внутри нее
проходят кровеносный и лимфатический
капилляры, нервное волокно. Ворсинка
работает как помпа за счет сокращения
и расслабления гладкомышечных элементов.

В основе
всасывания лежат механизмы активного
и пассивного транспорта веществ через
клеточную мембрану энтероцитов.

Пассивные
механизмы: фильтрация, диффузия,
осмос.

Активные
механизмы:первично-активный транспорт
(главным образом, калий-натриевый насос
в базальной части мембраны); вторично-
активный транспорт (натрий-зависимый
транспорт в апикальной части мембраны)
и эндоцитоз.

Глюкоза
вторично-активный натрий-зависимый
транспорт в энтероцит и облегченная
диффузия из энтероцита в межклеточную
жидкость и далее в кровь.

Аминокислоты– четыре транспортные системы для
разных групп аминокислот, работающих
по тому же принципу. Кроме того, существуют
аналогичные транспортные системы для
три- и дипептидов.

Моноглицериды
и жирные кислоты
– в просвете кишечника
включаются в состав мицелл, состоящих
из желчных кислот и фосфолипидов. В
таком комплексе доставляются к всасывающей
поверхности (микроворсинки энтероцитов).
Продукты расщепления жиров, растворяясь
в клеточной мембране, проходят в
энтероцит, где из них синтезируются
нейтральные жиры. Затем в комплексе с
белками (хиломикроны) жиры поступают в
лимфатические капилляры ворсинки.
Желчные кислоты остаются в просвете
кишечника, используются повторно и
всасываются в кровь в дистальном отделе
подвздошной кишки (илеум).

Для изучения
всасывания в опытах на животных используют
методики наложения фистулы общего
лимфатического протока и ангиостомии.

ПИЩЕВАРЕНИЕ
В ТОЛСТОМ КИШЕЧНИКЕ

Ворсинок нет,
имеются только крипты. Жидкий кишечный
сок практически не содержит ферментов.
Слизистая оболочка толстой кишки
обновляется за 1-1.5 месяца.

Важное значение
имеет нормальная микрофлоратолстого
кишечника: (1) брожение клетчатки
(образуются короткоцепочечные жирные
кислоты, которые необходимы для питания
эпителиальных клеток самой толстой
кишки); (2) гниение белков ( кроме токсических
веществ образуются биологически активные
амины); (3) синтез витаминов группы В; (4)
подавление роста патогенной микрофлоры.

В толстом
кишечнике происходит всасывание воды
и электролитов, в результате чего из
жидкого химуса формируется небольшое
количество плотных масс. 1-3 раза в день
мощное сокращение толстой кишки приводит
к продвижению содержимого в прямую
кишку и выведению его наружу (дефекация).

Контрольные вопросы по теме «Пищеварение»

  1. Что
    такое пищеварение?

  2. Значение
    пищеварения для организма.

  3. Какой
    химический процесс лежит в основе
    пищеварения?

  4. Назовите
    начальные и конечные продукты пищеварения.

  5. Назовите
    3 пищеварительные функции ЖКТ.

  6. Назовите
    непищеварительные функции ЖКТ.

  7. Какие
    пищеварительные процессы происходят
    в полости рта?

  8. Какие
    питательные вещества расщепляются в
    полости рта?

  9. Назовите
    три пары крупных слюнных желез.

  10. Состав
    слюны.

  11. Функции
    слюны.

  12. Назовите
    ферменты слюны. Какие питательные
    вещества они расщепляют?

  13. От
    чего зависит количество и состав слюны?

  14. Что
    такое приспособительный характер
    слюноотделения?

  15. Почему
    регуляцию слюнных желез называют
    сложнорефлекторной?

  16. Иннервация
    слюнных желез.

  17. Влияние
    парасимпатических нервов на слюноотделение
    (медиатор?)

  18. Влияние
    симпатических нервов на слюноотделение
    (медиатор?)

  19. Схема
    рефлекторной дуги слюноотделительного
    рефлекса.

  20. Методы
    исследования слюноотделения у животных
    и у человека.

  21. Состав
    желудочного сока.

  22. Характеристика
    ферментов желудочного сока.

  23. Значение
    соляной кислоты.

  24. Особенности
    секреции в фундальном и пилорическом
    отделе желудка.

  25. Три
    фазы желудочной секреции.

  26. Назовите
    секреторные нервы желудка.

  27. Что
    такое гастрин? Как он влияет на желудочную
    секрецию?

  28. Что
    такое секретин? Как он влияет на
    желудочную секрецию?

  29. Что
    такое холецистокинин? Как он влияет на
    желудочную секрецию?

  30. Как
    происходит переход химуса из желудка
    в 12-перстную кишку?

  31. Секрет
    каких желез поступает в 12-перстную
    кишку?

  32. Состав
    сока поджелудочной железы.

  33. Почему
    сок поджелудочной железы имеет
    слабощелочную реакцию?

  34. Три
    фазы панкреатической секреции.

  35. Назовите
    секреторные нервы поджелудочной железы.

  36. Как
    влияют секретин и холецистокинин на
    панкреатическую секрецию?

  37. Состав
    желчи.

  38. Значение
    желчи.

  39. Чем
    отличается пузырная желчь от печеночной?

  40. Где
    происходит желчеобразование? Как
    регулируется?

  41. Как
    происходит желчевыделение? Как
    регулируется?

  42. Что
    такое кругооборот желчных кислот?

  43. Кишечный
    сок. Его особенности.

  44. Что
    такое пристеночное пищеварение?

  45. Значение
    пристеночного пищеварения.

  46. Основной
    механизм регуляции секреции в тонком
    кишечнике.

  47. Происходит
    выделение кишечного сока из фистулы
    Тири-Велла, если пища находится в ротовой
    полости?

  48. Происходит
    выделение кишечного сока из фистулы
    Тири-Велла, если пища находится в
    желудке?

  49. Происходит
    выделение кишечного сока из фистулы
    Тири-Велла, если нормальный процесс
    пищеварения происходит в основной
    части тонкого кишечника?

  50. Что
    является органом всасывания в тонком
    кишечнике?

  51. Какие
    механизмы лежат в основе всасывания?

  52. Как
    происходит всасывание глюкозы?

  53. Как
    происходит всасывание аминокислот?

  54. Как
    происходит всасывание продуктов
    расщепления жиров?

  55. Какие
    особенности секреции в толстом кишечнике?

  56. Какие
    особенности моторики в толстом кишечнике?

  57. Какие
    особенности всасывания в толстом
    кишечнике?

  58. Значение
    микрофлоры толстого кишечника.