Питание является сложным процессом, в результате которого поступают, перевариваются и всасываются необходимые организму вещества. Последние десять лет активно развивается специальная наука, посвященная питанию — нутрициология. В данной статье мы рассмотрим процесс пищеварения в организме человека, сколько по времени он длится и как обходится без желчного пузыря.
Строение пищеварительной системы
Представлена совокупностью органов, которые обеспечивают усвояемость питательных веществ организмом, являющихся для него источником энергии, необходимой при обновлении клеток и для роста.
Пищеварительная система состоит из: полости рта, глотки, тонкой, толстой и прямой кишки.
Пищеварение в ротовой полости человека
Процесс пищеварения в полости рта заключается в измельчении пищи. В данном процессе происходит энергичная обработка пищи слюной, взаимодействие между микроорганизмами и ферментами. После обработки слюной часть веществ растворяется и проявляется их вкус. Физиологический процесс пищеварения в полости рта заключается в расщеплении крахмала до сахаров ферментом амилаза, содержащимся в слюне.
Проследим действие амилазы на примере: во время минутного жевания хлеба можно ощутить сладкий вкус. Расщепление белков и жиров во рту не происходит. В среднем, процесс пищеварения в организме человека по времени занимает примерно 15-20 с.
Отдел пищеварения - желудок
Желудок является самой широкой частью пищеварительного тракта, имеющий способность к увеличению в размерах, и вмещает огромное количество пищи. В результате ритмического сокращения мышц его стенок процесс пищеварения в организме человека начинается с тщательного смешивания пищи с желудочным соком, имеющим кислую среду.
Попавший в желудок комок пищи находится в нем на протяжении 3-5 ч, подвергаясь за это время механической и химической обработке. Пищеварение в желудке начинается с подвергания пищи воздействию желудочного сока и соляной кислоты, которая присутствует в нем, а также пепсина.
В результате пищеварения в желудке человека белки с помощью ферментов перевариваются до низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Начавшееся во рту переваривание углеводов в желудке останавливается, что объясняется потерей амилазам своей активности в кислой среде.
Пищеварения в полости желудка
Процесс пищеварения в организме человека происходит под действием желудочного сока, содержащего липазу, которая способна расщеплять жиры. При этом большое значение отдается соляной кислоте желудочного сока. Под воздействием соляной кислоты повышается активность ферментов, вызывается денатурация и набухание белков, оказывается бактерицидное действие.
Физиология пищеварения в желудке заключается в том, что обогащенная углеводами пища, находящаяся в желудке примерно два часа, процесс эвакуации проходит быстрее, чем пища, содержащая белки или жиры, задерживающаяся в желудке на 8-10 ч.
В тонкий кишечник пища, которая перемешана с желудочным соком и частично переварена, находясь в жидкой или полужидкой консистенции, переходит через одновременные промежутки небольшими порциями. В каком отделе еще проходит процесс пищеварения в организме человека?
Отдел пищеварения - тонкий кишечник
Пищеварению в тонком кишечнике, в который из желудка попадает пищевой комок, отводится наиболее важное, с точки зрения биохимии усвоения веществ, место.
В этом отделе кишечный сок состоит из щелочной среды из-за прибытия в тонкий кишечник желчи, сока поджелудочной железы и выделений стенок кишечника. Пищеварительный процесс в тонком кишечнике не у всех проходит быстро. Этому способствует наличие недостаточного количества фермента лактазы, который гидролизует молочный сахар, связанный с неусвояемостью цельного молока. В процессе пищеварения в данном отделе человека расходуется больше 20 ферментов, например, пептидазы, нуклеазы, амилаза, лактаза, сахароза и др.
Деятельность данного процесса в тонком кишечнике зависит от трех переходящих друг в друга отделов, из которых он состоит -двенадцатиперстная, тощая и подвздошная кишки. В двенадцатиперстную кишку поступает образовавшаяся в печени желчь. Здесь пища переваривается благодаря поджелудочному соку и желчи, которые воздействуют на нее. В представляющем собой жидкость, не имеющую цвета, содержатся ферменты, которые способствуют расщеплению белков и полипептидов: трипсина, химотрипсина, эластаза, карбоксипептидаза и аминопептидаза.
Роль печени
Немаловажная роль в процессе пищеварения в организме человека (кратко упомянем об этом) отводится печени, в которой образовывается желчь. Особенность пищеварительного процесса в тонком кишечнике обусловлена содействием желчи в эмульгировании жиров, всасывании триглицеридов, активировании липазы, также способствует стимулированию перистальтики, инактивированию пепсина в двенадцатиперстной кишке, обладает бактерицидным и бактериостатическим действием, увеличивает гидролиз и всасывание белков и углеводов.
Желчь не состоит из ферментов пищеварения, но важна при растворении и всасывании жиров и жирорастворимых витаминов. Если желчь вырабатывается недостаточно или выделяется в кишечник, то происходит нарушение процессов переваривания и всасывания жиров, а также увеличение их выделения в изначальном виде с калом.
Что происходит в отсутствии желчного пузыря?
Человек остается без, так называемого, небольшого мешочка, в который раньше откладывалась желчь «про запас».
Желчь необходима в двенадцатиперстной кишке только при наличии в ней пищи. А это не является процессом постоянным, только в период после приема пищи. По истечении некоторого времени двенадцатиперстная кишка опустошается. Соответственно, исчезает необходимость в желчи.
Тем не менее, работа печени не останавливается на этом, она продолжает выработку желчи. Именно для этого природой был создан желчный пузырь, чтобы выделенная в промежутках между приемом пищи желчь не испортилась и хранилась до появления потребности в ней.
И тут встает вопрос об отсутствии этого «хранилища желчи». Как оказывается, человек может обходиться без желчного пузыря. Если вовремя сделать операцию и не спровоцировать другие болезни, связанные с органами пищеварения, то отсутствие в организме желчного пузыря переносится легко. Время процесса пищеварения в организме человека интересует многих.
После операции желчь может храниться только в желчных протоках. После выработки желчи клетками печени она выбрасывается в протоки, откуда легко и непрерывно направляется в двенадцатиперстную кишку. Причем это не зависит от того, принята ли пища или нет. Отсюда следует, что после удаленного желчного пузыря пищу первое время необходимо принимать часто и маленькими порциями. Это объясняется тем, что для обработки больших порций желчи не хватит. Ведь места ее накопления больше нет, а попадает она в кишку непрерывно, хотя и в небольших количествах.
Зачастую организм требует время, чтобы научиться функционировать без желчного пузыря, найти необходимое место для хранения желчи. Вот как проходит процесс пищеварения в организме человека без желчного пузыря.
Отдел пищеварения - толстый кишечник
Остатки непереваренной пищи продвигаются в толстый кишечник и находятся в нем примерно от 10 до 15 часов. Здесь происходят следующие процессы пищеварения в кишечнике: всасывание воды и микробная метаболизация питательных веществ.
В пищеварении, происходящем в отделе толстого кишечника, огромную роль имеют пищи, к которым относят неперевариваемые биохимические компоненты: клетчатка, гемицеллюлоза, лигнин, камеди, смолы, воски.
Структура пищи воздействует на быстроту всасывания в тонкой кишке и время передвижения сквозь ЖКТ.
Часть пищевых волокон, которые не расщепляются ферментами, принадлежащими желудочно-кишечному тракту, разрушается микрофлорой.
Толстая кишка является местом формирования каловых масс, в которые входят: непереваренные остатки пищи, слизи, отмершие клетки слизистой оболочки и микробы, непрерывно размножающиеся в кишечнике, и которые вызывают процессы брожения и газообразования. Сколько процесс пищеварения в организме человека длится? Это частый вопрос.
Расщепление и всасывание веществ
Процесс всасывания осуществляется на протяжении всего пищеварительного тракта, покрытого волосками. На 1 квадратном миллиметре слизистой находится около 30-40 ворсинок.
Чтобы происходил процесс всасывания веществ, которые растворяются жирами, а точнее жирорастворимых витаминов, в кишечнике должны присутствовать жиры и желчь.
Всасывание водорастворимых продуктов таких, как аминокислоты, моносахариды, минеральные ионы, происходит при участии кровеносных капилляров.
У здорового человека весь процесс пищеварения занимает от 24 до 36 ч.
Вот сколько по времени процесс пищеварения в организме человека длится.
Пищеварение - химическая и механическая обработка еды в пищеварительном (желудочно-кишечном) тракте. Проще говоря, пищеварение — процесс переваривания пищи и её усвоение клетками. В результате химических и физических процессов, которые протекают под действием пищеварительных соков, белки-жири-углеводы т.е. питательные вещества изменяются так, что организм всасывает и использует в обмене веществ. Сам механизм пищеварения пищи происходит в процессе перемещения пищи по органам, пищеварительный тракт (рот,глотка,пищевод,желудок,кишечник) и вспомогательные органы такие как: поджелудочная железа, слюнные железы, печень, желчный пузырь.
Физические процессы переваривания пищи в организме
Основной физический процесс - измельчение пищи, которое происходит как при жевании пищи, так и в результате ритмичных сокращений кишечника и желудка.Химические реакции переваривания пищи в организме
Основной химической реакцией является гидролиз(распад белков, жиров, углеводов) осуществляемый набором ферментов. В процессе гидролиза питательные вещества(Б+Ж+У) расщепляются на мелкие в тоже время растворимые кусочки, которые усваиваются организмом.
Переваривания пищи во рту
Еда, которая поступает в человеческий организм, на 15-20 сек. задерживается во рту, там она увлажняется слюной, измельчается и превращается в пищевой комок. Чем суше пища, то тем больше выделяется слюна. Измельчение пищи нужно для последующего ее лучшего усвоения и переваривания.
Переваривание пищи в желудке
Желудок человека способен вмещать в себя несколько килограммов пищевых веществ (Б+Ж+У) и жидкости. Так вот когда пища попала в рот она задержалась на 10-15 сек для того чтобы измельчиться и превратиться в пищевой комок, после чего из рта пищевой комок за 5-10 сек попадет в желудок, а уже там пища в течении 2-6 часов переваривается ферментами сока желудочных желез.
Ферменты сока желудочных желез содержит соляную кислоту, пепсин, гастроксин(ферменты) в процессе совместного действия ферментов и соляной кислоты растворяет в пищи вещества, такие как например белок(это в первую очередь относиться к нему).
Так же продолжительность переваривания и совместного пребывания пищи в желудке так же зависит и от состава продуктов. Например, твердая пища дольше остается в желудке, потому, что содержит большое количество белка, а значит, она сильнее стимулирует секрецию желудочного сока. А вот если пища жидкая, то соответственно содержит меньше белка, а значит и быстрее усваивается. Что касается жира, то жир остается в желудке довольно долго, в то время как углеводы проходят очень быстро. В конечной стадии желудочного пищеварения кислая жидкая масса под названием ХИМУС перемещается в тонкий кишечник.
Переваривание пищи в тонком кишечнике
В тонком кишечнике проходят основные процессы, которые связанные с усвоением пищи. Тонкий кишечник имеет длину 6 метров, общая поверхность оболочки тонкого кишечника примерно в 3 раза больше наружной поверхности всего человеческого тела, так же железы тонкого кишечника выделяют до 2 литров сока в сутки. В тонком кишечнике рассеяны клетки, которые синтезируют и выделяют гормоны. На данный момент в тонком кишечнике обнаружено 7 типов эндокринных клеток, в свою очередь каждая клетка - производит определенный гормон. Мой вывод состоит в том, что правильная работа органов пищеварения во многом конечно зависит от правильного сбалансированного питания, но и от того какой ещё режим питания у конкретного человека.
С уважением, администратор.
Переваривание пищи начинается в ротовой полости. Здесь происходит формирование пищевого комка. Пища подвергается измельчению с помощью зубов и смачивается слюной. Тщательно прожеванная пища, смешанная со слюной, лучше переваривается и быстрее всасывается. Слюна на 99-99,5% состоит из воды, органических и неорганических соединений - ферментов и солей - в ней 0,5-1%. Реакция слюны слабощелочная.
При заболевании зубов пищеварение нарушается, так как в желудок попадает недостаточно пережеванная и не подготовленная к химической обработке пища. Вот почему так важно постоянно следить за зубами. После тщательного пережевывания консистенция пищи становится более пригодной для дальнейшего переваривания. В ней начинается расщепление углеводов, частично уничтожаются бактерии.
Рефлекторный акт глотания - это поступление пищи в пищевод. Раздражителем глотательного рефлекса служит механическое воздействие на корень языка. Центр глотательного рефлекса находится в продолговатом мозге.
Сокращение мышц языка и глотки способствует продвижению пищевого комка в пищевод и далее - в желудок. При глотании надгортанник закрывает вход в гортань и трахею, а мягкое небо - вход в носовую полость (см. рис. 108). При разговоре во время еды кусочки пищи могут попасть в гортань. При этом возникает кашель, иногда перехватывает дыхание.
В эпителии пищевода очень мало железистых клеток. Они обеспечивают в основном лучшее продвижение (скольжение) пищевого комка, но не секретнруют ферменты. Пиша продолжает взаимодействовать с ферментами слюны и поступает в желудок.
Желудочный сок выделяется мелкими железами слизистой оболочки желудка. У взрослого человека в сутки выделяется около 2 л желудочного сока. Интенсивность его выделения зависит от состава и консистенции пищи.
Алкоголь и курение оказывают вредное влияние на пищеварение в желудке. Алкоголь нарушает функции желудка. Никотин, поступая вместе со слюной, вызывает воспаление слизистой оболочки же-
дудка. У постоянно курящих людей наблюдается хронический гастрит. Иногда под влиянием никотина повреждаются мягкие ткани, сосуды, и образуется язва желудка.
Кишечное пищеварение. Всасывание. В тонкой кишке происходит превращение пищевых веществ в те соединения, которые усваиваются организмом. Процесс пищеварения здесь состоит из 3 этапов: полостное пищеварение (под влиянием пищеварительных соков), пристеночное (мембранное) пищеварение (на поверхности кишечных клеток) и внутриклеточное.
Начинается кишечное пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Здесь пища обрабатывается панкреатическим соком поджелудочной железы и желчью печешь
Одной из основных функций печени является участие в расщеплении жиров. С помощью желчных кислот желчь эмульгирует жиры, т. е. переводит их в состояние эмульсии. Без этого поджелудочный сок не в состоянии расщепить твердые животные жиры.
При употреблении жирного мяса выделяется много желчи, и в крови увеличиваете я содержание холестерина. Он может накапливаться в Biue мелких кристаллов и способствовать образованию камней в желчном пузыре и протоках.
После действия желчи (pH) среда пищевой кашицы (химуса) становится слабощелочной, жиры эмульгируются, что обеспечивает беспрепятственную работу ферментов поджелудочной железы. Но в основном здесь происходит расщепление жиров липазой и дорасщеп- ление оставшихся углеводов амилазой.
Дальнейшее и окончательное доперевариванис происходит в следующих отделах тонкой кишки под действием кишечного сока. В его состав входят вода, органические и неорганические вещества, а также более 20 ферментов. Они окончательно допереваривают питательные вещества.
Благодаря сокращениям стенок тонкой кишки пиша продвигается то назад, то вперед. Происходит тщательное перемешивание содержимого кишки. Оно приобретает вид жидкой однородной массы. Одновременно происходят процессы переваривания на поверхности слизистой оболочки тонкой кишки. Она собрана в складки. А складки покрыты крошечными ворсинками длиной до 1,5 мм (рис. 125 в. г). В каждой ворсинке проходят капилляры. Ворсинок очень много. Если бы удалось развернуть все ворсинки тонкого кишечника, то они заняли бы площадь, в несколько десятков раз превосходящую площадь поверхности тела. И по всей этой поверхности через стенки капилляров питательные вещества проходят в кровь и лимфу. Этот процесс называется всасыванием. Именно так организм получает все необходимые ему вещества.
Таким образом, в тонком кишечнике происходит окончательное
Рис. 125. Переваривание и всасывание пищи:
/ верхняя челюсть; 2 - язык; 3 - глотка; 4 - слюнные железы; 5 - надгортанник; 6 - трахея; 7 - пищевод; 8 - печень; 9 желудок; 10- желчный пузырь; 11 - 12-перстная кишка; 12 - тонкий кишечник; 13 - поджелудочная железа; 14 - толстая кишка; 15 - прямая кишка; а) продвижение пиши по пишеводу; б) слизистая оболочка желудка в разрезе; в) слизистая оболочка тонкой кишки; г) ворсинки тонкой кишки
допереваривание пиши и всасывание питательных веществ в кровь (белки и углеводы) и лимфу (жиры).
В толстой кишке происходит всасывание воды и формирование каловых масс. В толстом кишечнике обитает много микроорганизмов, являющихся симбионтами (сожителями) нашего организма. Прежде всего это кишечные палочки. Они защищают организм человека от вредных микроорганизмов. Кроме того, они расщепляют растительную клетчатку, которая мало изменяется в тонком кишечнике, синтезируют некоторые витамины и способствуют нормальной работе пищеварительной системы. Нельзя бездумно применять антибиотики, так как это может вызвать гибель не только вредных, но и полезных бактерий и привести к дисбактериозу.
Отдел пищеварительного канала | Особенности строении | Выделяемые части | Пищевой сок | Основные процессы |
Ротовая полость | Ограничена щеками, губами и нёбом. Включает зубы и язык | Преддверие и ротовая полость | Слюна | 1обеззараживание; 2- измельчение: 3-определение вкуса; 1 -расщепление углеводов |
Глотка | Трубчатая полость. ограничена надгортанником, миндалинами | 1носоглотка; 2ротоглотка; 3- гортанная часть | Поступление пищевого комка в пищевод - глотание |
|
Пншенол | Мышцы сначала поперечнополосатые, во 2-й и 3-й частях - гладкие | Доставка пиши в желудок |
||
Желудок | Слизистая образует складки. 3 слоя мышц | 1- дно; 2- тело: 3- привратник | Желу дочный | Расщепление белков |
Тонкий кише"пшк | Ыали"ше вор синоквтощей и подвздошной кишках | 1- 12-перстная: 2- тощая; 3- подвздошная | Желчь, панкреатический и кишечный | Эмульгирование жиров, окончательное допереваривание. всасывание питательных веществ в кровь и лимфу |
Толстый кишечник | Складки слизистой; много лимфатических узлов в стояках; жировые отложения снаружи | 1- слепая (-♦ аппендикс); 2- ободочная (восходящая, поперечная, нисходящая, сигмовидная); 3прямая | Слизь, кишечный | 1всасывание И.О. растворимых в ней солей и витаминов; 2синтез некоторых витаминов; прямую кишку. Опорожнение прямой кишки - сложный рефлекторный акт. Центр этого рефлекса находится в крестцовом отделе спинного мозга. Таким образом, в органах пищеварения происходит измельчение и расщепление питательных веществ, всасывание их в кровь и лимфу. Затем они разносятся по всем клеткам и тканям организма. Непереваренные вещества выводятся наружу. Кишечное пищеварение, всасывание, полостное пищеварение, пристеночное пищеварение, эмульгирование, кишечные палочки. 1. Какие изменения происходят с пищей в ротовой полости? 2.Какие вещества воздействуют на пищу в тонком кишечнике? 3.В каком органе имеются ворсинки? Какую функцию они выполняют? 1. Где выделяется желудочный сок и каков его состав? 2. Каковы особенности переваривания в желудке и тонком кишечнике? 3. Какова роль толстого кишечника в переваривании пиши? 1. В каком органе заканчивается переваривание пиши? 2. Назовите продукты расщепления белков, жиров и углеводов. 3. Опишите пути усваивания пищи. МП. I. Влияние ферментов слюны на крахмал. Оборудование: сухой крахмал, марля, вода, плоская посуда, пробирка, спиртовка или электрическая плита, иод. спички, вата. 1. В посуду налип, немного воды, добавить 1 «миную ложку крахмала и при постоянном помешивании довести до кипения. 2. Кусочек бинта смочить в крахмале и отжать. 3. На головку спички намотать немного ваты, обильно смочить ее слюной и на кусочке бинта, смоченном крахмалом, написать букву или цифру. 4. Затем этот бинт согреть, держа в руках 2-4 мин. 5. В небольшую емкость налить водный раствор иода и поместить туда бинт. 6. Рассмотреть бинт. Накрахмаленные места окрашиваются в синий цвет, а место, смоченное слюной, не окрашивается, потому что под влиянием ферментов слюны крахмал расщепился до глюкозы. II.Влияние ферментов желудочного сока на яичный белок. Оборудование: желудочный сок, сваренное всмятку яйцо. В две пробирки помешают кусочки яичного белка и добавляют консервированный желудочный сок. Одну пробирку оставляют, а д р угу ю помешают в теплую воду с температурой 38... 39"С на 20-30 мин. Сравните пробирки. В какой из них происходят изменения и почему? |
Пищеварение и усвояемость пищи. Обмен веществ.
Процесс пищеварения
Пища, поступающая в организм человека, не может быть усвоена и использована для пластических целей и образования жизненной энергии, так как ее физическое состояние и химический состав очень сложны. Для превращения пищи в легкоусвояемое организмом состояние у человека есть специальные органы, осуществляющие пищеварение.
Пищеварение - совокупность процессов, обеспечивающих физическое изменение и химическое расщепление пищевых веществ на простые составные водорастворимые соединения, способные легко всасываться в кровь и участвовать в жизненно важных функциях организма человека.
Схема пищеварительного аппарата:
1 - ротовая полость; 2 - слюнные железы;
3 - глотка; 4 - пищевод; 5 - желудок;
6 - двенадцатиперстная кишка; 7 - печень;
8 - желчный пузырь; 9 - желчный проток;
10 - поджелудочная железа;
11 - тонкие кишки; 12 - толстые кишки;
13 - прямая кишка.
У человека в течение суток выделяется около 7 л пищеварительных соков, в состав которых входят: вода, разжижающая пищевую кашицу, слизь, способствующая лучшему передвижению пищи, соли и ферменты-катализаторы биохимических процессов, расщепляющие пищевые вещества на простые составные соединения. В зависимости от действия на те или иные вещества ферменты делятся на протеазы, расщепляющие белки (протеины), амилазы, расщепляющие углеводы, и липазы, расщепляющие жиры (липиды). Каждый фермент активен только в определенной среде (кислой, или щелочной, или нейтральной). В результате расщепления из белков получаются аминокислоты, из жиров - глицерин и жирные кислоты, из углеводов в основном - глюкоза. Вода, минеральные соли, витамины, содержащиеся в пище, в процессе пищеварения не претерпевают изменений.
Пищеварение в ротовой полости. Ротовая полость - это передний начальный отдел пищеварительного аппарата. С помощью зубов, языка и мышц щек пища подвергается первоначальной механической переработке, а с помощью слюны - химической.
Слюна - пищеварительный сок слабощелочной реакции, вырабатываемый тремя парами слюнных желез (околоушными, подъязычными, подчелюстными) и поступающий в ротовую полость по протокам. Кроме того, слюна выделяется слюнными железами губ, щек и языка. В слюне содержатся ферменты амилаза или птиалин, который расщепляет крахмал до мальтозы-, фермент мальтаза, расщепляющий мальтозу до глюкозы, и фермент лизоцим, обладающий антимикробным действием. Пища в ротовой полости находится сравнительно короткое время (10-25 с). Пищеварение во рту сводится в основном к образованию пищевого комка, подготовленного к проглатыванию. Пищевой комок с помощью координированных движений языка и щек продвигается к глотке, где совершается акт глотания. Из полости рта пища поступает в пищевод.
Пищевод - мышечная трубка длиной 25-30 см, по которой благодаря сокращению мускулатуры пищевой комок передвигается к желудку за 1-9 с в зависимости от консистенции пищи.
Пищеварение в желудке. Желудок - самая широкая часть пищеварительного тракта - представляет собой полый орган, состоящий из входа, дна, тела и выхода. Входное и выходное отверстия закрываются мышечным валиком (жомом). Объем желудка взрослого человека составляет около 2 л, но может увеличиваться до 5 л. Внутренняя слизистая оболочка желудка собрана в
складки. В толще слизистой оболочки размещено до 25000000 желез, вырабатывающих желудочный сок и слизь. Желудочный сок представляет собой бесцветную жидкость кислой реакции, содержащую 0,4-0,5 % соляной кислоты, которая активизирует ферменты желудочного сока и оказывает бактерицидное воздействие на микробы, попадающие в желудок с пищей. В состав желудочного сока входят ферменты: пепсин, химозин (сычужный фермент), липаза. Человеческий организм выделяет желудочного сока 1,5-2,5 л в сутки в зависимости от количества и состава пищи. Пища в желудке переваривается от 3 до 10 ч в зависимости от состава, объема, консистенции и способа ее обработки. Пища жирная, плотная находится в желудке дольше, чем жидкая, содержащая углеводы. После переваривания в желудке пищевая кашица небольшими порциями поступает в начальный отдел тонкого кишечника - двенадцатиперстную кишку, где пищевая масса подвергается активному воздействию пищеварительных соков поджелудочной железы, печени и слизистой оболочки самой кишки.
Роль поджелудочной железы в процессе пищеварения. Поджелудочная железа - пищеварительный орган, состоит из клеток, образующих дольки, которые имеют выводные протоки, соединяющиеся в общий проток. По этому протоку пищеварительный сок поджелудочной железы поступает в двенадцатиперстную кишку (до 0,8 л в сутки). Пищеварительный сок поджелудочной железы представляет собой бесцветную прозрачную жидкость щелочной реакции. В его состав входят ферменты: трипсин, химотрипсин, липаза, амилаза, мальтаза. Кроме того, в поджелудочной железе есть специальные клетки (островки Лангерганса), вырабатывающие гормон инсулин, поступающий в кровь. Этот гормон регулирует углеводный обмен, способствуя усвоению сахара организмом. При отсутствии инсулина возникает заболевание сахарный диабет.
Роль печени в процессе пищеварения. Печень - крупная железа массой до 1,5-2 кг, состоящая из клеток, вырабатывающих желчь до 1 л в сутки. Желчь - жидкость от светло-желтого до темно-зеленого цвета, слабощелочной реакции, активизирует фермент липазу поджелудочного и кишечного сока, эмульгирует жиры, способствует всасыванию жирных кислот, усиливает движение (перистальтику) кишечника, подавляет гнилостные процессы в кишечнике. Желчь из печеночных протоков поступает в желчный пузырь - тонкостенный грушевидный мешок объемом 60 мл. В процессе пищеварения желчь из желчного пузыря по протоку вытекает в двенадцатиперстную кишку. Кроме процесса пищеварения печень участвует в обмене веществ, кроветворении, задерживании и обезвреживании ядовитых веществ, поступивших в кровь в процессе пищеварения.
Пищеварение в тонком кишечнике. Длина тонкого кишечника составляет 5-6 м. В нем завершается процесс пищеварения благодаря соку поджелудочной железы, желчи и кишечному соку, выделяемому железами слизистой оболочки кишечника (до 2 л в сутки). Кишечный сок представляет собой мутноватую жидкость щелочной реакции, в состав которой входят слизь и ферменты. В тонком кишечнике пищевая кашица (химус) перемешивается, распределяется тонким слоем по стенке, где происходит заключительный процесс пищеварения - всасывание продуктов расщепления пищевых веществ, а также витаминов, минеральных веществ, воды в кровь. Здесь водные растворы питательных веществ, образовавшихся в процессе пищеварения, через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта проникают в кровеносные и лимфатические сосуды.. Далее кровь по воротной вене поступает в печень, где очистившись от ядовитых веществ пищеварения, снабжает питательными веществами все ткани и органы.
Роль толстого кишечника в процессе пищеварения. В толстый кишечник поступают непереваренные остатки пищи. Незначительное количество желез толстого кишечника выделяет малоактивный пищеварительный сок, который частично продолжает переваривание пищевых веществ. В толстых кишках содержится большое количество бактерий, вызывающих брожение остатков углеводов, гниение остатков белка и частичное расщепление клетчатки. При этом образуется ряд вредных для организма ядовитых веществ (индол, скатол, фенол, крезол), которые всасываются в кровь, а затем обезвреживаются в печени. Состав бактерий толстого кишечника зависит от состава поступающей пищи. Так, молочно-растительная пища создает благоприятные условия для развития молочно-кислых бактерий, а пища, богатая белком, способствует развитию гнилостных микробов. В толстых кишках происходит всасывание в кровь основной массы воды, в результате чего содержимое кишечника уплотняется и перемещается к выходу. Удаление каловых масс из организма осуществляется через прямую кишку и называется дефекацией.
Усвояемость пищи
Пища переваренная, всосавшаяся в кровь и использованная для пластических процессов и восстановления энергии, называется усвоенной. Из аминокислот переваренной пищи в организме образуется белок, свойственный человеку, из глицерина и жирных кислот - жир, свойственный человеку. Глюкоза идет на образование энергии и откладывается в печени в виде запасного вещества - гликогена. Все эти процессы протекают при участии минеральных веществ, витаминов и воды. На усвояемость пищи влияют: химический состав, ее кулинарная обработка, внешний вид, объем, режим питания, условия приема пищи, состояние пищеварительного аппарата и др. Усвояемость пищи животного происхождения в среднем составляет 90 %, растительного происхождения - 65 %, смешанной - 85 %. Кулинарная обработка пищи способствует пищеварению, а следовательно, и ее усвоению. Пища протертая, отварная усваивается лучше пищи кусковой и сырой. Внешний вид, вкус, запах пищи усиливают выделение пищеварительных соков, способствуя ее усвояемости. Режим питания и правильное распределение суточного объема пищи в течение дня, условия приема пищи (интерьер столовой, вежливое, доброжелательное обслуживание, чистота посуды, опрятный внешний вид поваров), настроение человека также повышают ее усвояемость.
Общее понятие об обмене веществ
В процессе жизнедеятельности человеческий организм расходует энергию на работу внутренних органов, поддержание температуры тела и выполнение трудовых процессов. Выделение энергии происходит в результате окисления сложных органических веществ, входящих в состав клеток, тканей и органов человека до образования более простых соединений. Расход этих питательных веществ организмом называется диссимиляцией. Образующиеся в процессе окисления простые вещества (вода, углекислый газ, аммиак, мочевина) выводятся из организма с мочой, калом, выдыхаемым воздухом, через кожу. Процесс диссимиляции находится в прямой зависимости от расхода энергии на физический труд и теплообмен. Восстановление и создание сложных органических веществ клеток, тканей, органов человека происходит за счет простых веществ переваренной пищи. Процесс накопления этих питательных веществ и энергии в организме называется ассимиляцией. Процесс ассимиляции зависит от состава пищи, обеспечивающей организм всеми питательными веществами. Процессы диссимиляции и ассимиляции протекают одновременно, в тесном взаимодействии и имеют общее название - процесс обмена веществ. Он складывается из обмена белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов и водного обмена. Обмен веществ находится в прямой зависимости от расхода энергии (на труд, теплообмен и работу внутренних органов) и состава пиши. В период роста и развития человека, у беременных и кормящих женщин преобладает процесс ассимиляции, так как в это время появляются новые клетки, а следовательно, накапливаются питательные вещества в организме. При повышенных физических нагрузках, голодании, тяжелых заболеваниях преобладает процесс диссимиляции, что приводит к расходу питательных веществ и похуданию человека. В зрелом возрасте устанавливается равновесие в обмене веществ, в старческом - наблюдается снижение интенсивности всех процессов. Обмен веществ в организме человека регулируется центральной нервной системой непосредственно и через гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции. Так, на белковый обмен влияет гормон щитовидной железы (тироксин), на углеводный - гормон поджелудочной железы (инсулин), на жировой обмен - гормоны щитовидной железы, гипофиза, надпочечников. Для обеспечения человека пищей, соответствующей его энергетическим затратам и пластическим процессам, необходимо определить суточный расход энергии. За единицу измерения энергии человека принято считать килокалорию. В течение суток человек тратит энергию на работу внутренних органов (сердца, пищеварительного аппарата, легких, печени, почек и т.д.), теплообмен и выполнение общественно полезной деятельности (работа, учеба, домашний труд, прогулки, отдых). Энергия, затрачиваемая на работу внутренних органов и теплообмен, называется основным обменом. При температуре воздуха 20° С, полном покое, натощак основной обмен составляет 1 ккал в 1ч на 1 кг массы тела человека. Следовательно, основной обмен зависит от массы тела, а также от пола и возраста человека.
Таблица основного обмена взрослого населения в зависимости от массы тела, возраста и пола
|
Мужчины (основной обмен), |
Женщины (основной обмен), | |||||||||||
Для определения суточного расхода энергии человека введен коэффициент физической активности (КФА) -это соотношение общих энерготрат на все виды жизнедеятельности человека с величиной основного обмена. Коэффициент физической активности является основным физиологическим критерием для отнесения населения к той или иной трудовой группе в зависимости от интенсивности труда, т.е. от энергозатрат.
Коэфициент физической активности КФА
|
Группа труда |
Группа труда | ||
Всего определено 5 трудовых групп для мужчин и 4 для женщин. Каждой трудовой группе соответствует определенный коэффициент физической активности. Для расчета суточного расхода энергии необходимо величину основного обмена (соответствующую возрасту и массе тела человека) умножить на коэффициент физической активности (КФА) определенной группы населения.
I группа - работники преимущественно умственного труда, очень легкая физическая активность, КФА-1,4: научные работники, студенты гуманитарных специальностей, операторы ЭВМ, контролеры, педагоги, диспетчеры, работники пультов управления, медработники, работники учета, секретари и т.д. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 1800-2450 ккал.
II группа - работники, занятые легким трудом, легкая физическая активность, КФА-1,6: водители транспорта, работники конвейеров, весовщицы, упаковщицы, швейники, работники радиоэлектронной промышленности, агрономы, медсестры, санитарки, работники связи, сферы обслуживания, продавцы промтоваров и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 2100-2800 ккал.
III группа - работники средней тяжести труда, средняя физическая активность, КФА-1,9: слесари, наладчики, настройщики, станочники, буровики, водители экскаваторов, бульдозеров, угольных комбайнов, автобусов, врачи-хирурги, текстильщики, обувщики, железнодорожники, продавцы продтоваров, водники, аппаратчики, металлурги-доменщики, работники химзаводов, работники общественного питания и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 2500-3300 ккал.
IV группа - работники тяжелого физического труда, высокая физическая активность, КФА-2,2: строительные рабочие, помощники буровиков, проходчики, хлопкоробы, сельхозрабочие и механизаторы, доярки, овощеводы, деревообработчики, металлурги, литейщики и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 2850-3850 ккал.
V группа - работники особо тяжелого физического труда, очень высокая физическая активность, КФА-2,4: механизаторы и сельхозрабочие в посевной и уборочный периоды, горнорабочие, вальщики леса, бетонщики, каменщики, землекопы, грузчики немеханизированного труда, оленеводы и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 3750-4200 ккал.
Для поддержания своей жизнедеятельности человек должен употреблять пищу. Пищевые продукты содержат все необходимые для жизни вещества: воду, минеральные соли и органические соединения. Белки, жиры и углеводы синтезируются растениями из неорганических веществ с помощью солнечной энергии. Животные строят своё тело из питательных веществ растительного или животного происхождения.
Питательные вещества, поступающие в организм с пищей, - это строительный материал и одновременно источник энергии. При распаде и окислении белков, жиров и углеводов выделяется разное, но постоянное для каждого вещества количество энергии, характеризующее их энергетическую ценность.
Пищеварение
Попав в организм, пищевые продукты подвергаются механическим изменениям - измельчаются, смачиваются, расщепляются на более простые соединения, растворяются в воде и всасываются. Совокупность процессов, в результате которых питательные вещества из окружающей среды переходят в кровь, называется пищеварением .
Огромное значение в процессе пищеварения играют ферменты - биологически активные белковые вещества, которые катализируют (ускоряют) химические реакции. В процессах пищеварения они катализируют реакции гидролитического расщепления питательных веществ, но сами при этом не изменяются.
Основные свойства ферментов:
- специфичность действия - каждый фермент расщепляет питательные вещества только определённой группы (белки, жиры или углеводы) и не расщепляет другие;
- действуют только в определённой химической среде - одни в щелочной, другие в кислой;
- наиболее активно ферменты действуют при температуре тела, а при температуре 70–100ºС они разрушаются;
- небольшое количество фермента может расщепить большую массу органического вещества.
Органы пищеварения
Пищеварительный канал представляет собой трубку, проходящую через всё тело. Стенка канала состоит из трёх слоёв: наружного, среднего и внутреннего.
Наружный слой (серозная оболочка) образован соединительной тканью, отделяющей пищеварительную трубку от окружающих тканей и органов.
Средний слой (мышечная оболочка) в верхних отделах пищеварительной трубки (полость рта, глотка, верхняя часть пищевода) представлен поперечнополосатой, а в нижних - гладкой мышечной тканью. Чаще всего мышцы располагаются в два слоя - круговой и продольный. Благодаря сокращению мышечной оболочки пища продвигается по пищеварительному каналу.
Внутренний слой (слизистая оболочка) выстлана эпителием. В нём содержатся многочисленные железы, выделяющие слизь и пищеварительные соки. Помимо мелких желёз имеются крупные железы (слюнные, печень, поджелудочная) лежащие вне пищеварительного канала и сообщающиеся с ними своими протоками. В пищеварительном канале различают следующие отделы: полость рта, глотку, пищевод, желудок, кишечник тонкий и толстый.
Пищеварение в ротовой полости
Ротовая полость - начальный отдел пищеварительного тракта. Сверху она ограничена твёрдым и мягким нёбом, снизу диафрагмой рта, а спереди и с боков - зубами и дёснами.
В полость рта открываются протоки трёх пар слюнных желёз: околоушных, подъязычных и подчелюстных. Кроме этих имеется масса мелких слизистых слюнных желёз, разбросанных по всей ротовой полости. Секрет слюнных желёз - слюна - смачивает пищу и участвует в её химическом изменении. В слюне содержатся только два фермента - амилаза (птиалин) и мальтаза, которые переваривают углеводы. Но так как в ротовой полости пища находится недолго, расщепление углеводов не успевает закончиться. В слюне содержатся также муцин (слизистое вещество) и лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами. Состав и количество слюны может изменяться в зависимости от физических свойств пищи. В течение суток у человека выделяется от 600 до 150 мл слюны.
В полости рта у взрослого человека имеется 32 зуба по 16 в каждой челюсти. Ими пища захватывается, откусывается и пережёвывается.
Зубы состоят из особого вещества дентина являющегося видоизменением костной ткани и обладающей большей прочностью. Снаружи зубы покрыты эмалью. Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды.
Большая часть ротовой полости занята языком , который представляет собой мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. В нём различают верхушку, корень, тело и спинку, на которой находятся вкусовые рецепторы. Язык - орган вкуса и речи. С его помощью пища перемешивается во время пережёвывания и проталкивается при глотании.
Подготовленная в ротовой полости пища проглатывается. Глотание - сложное движение, в котором участвуют мышцы языка и глотки. Во время глотания мягкое нёбо приподнимается и преграждает пище путь в носовую полость. Надгортанник в это время закрывает вход в гортань. Пищевой комок попадает в глотку - верхнюю часть пищеварительного канала. Она представляет собой трубку, внутренняя поверхность которой выстлана слизистой оболочкой. Через глотку пища поступает в пищевод.
Пищевод - трубка длиной около 25 см, являющаяся прямым продолжением глотки. В пищеводе никаких изменений пищи не происходит, так как в нём не секретируются пищеварительные соки. Он служит для проведения пищи в желудок. Продвижение пищевого комка по глотке и пищеводу происходит в результате сокращения мускулатуры этих отделов.
Пищеварение в желудке
Желудок - самый расширенный отдел пищеварительной трубки ёмкостью до трёх литров. Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения его стенок. В местах впадения пищевода в желудок и перехода желудка в тонкий кишечник имеются сфинктеры (сжиматели), регулирующие движение пищи.
Слизистая оболочка желудка образует продольные складки и содержит большое количество желёз (до 30 млн). Железы состоят из трёх типов клеток: главных (вырабатывающих ферменты желудочного сока), обкладочных (выделяющих соляную кислоту) и добавочных (выделяющих слизь).
Сокращениями стенок желудка пища перемешивается с соком, что способствует её лучшему перевариванию. В процессе переваривания пищи в желудке участвует несколько ферментов. Главный из них пепсин. Он расщепляет сложные белки на более простые, которые подвергаются дальнейшей переработке в кишечнике. Пепсин действует только в кислой среде, которая создаётся соляной кислотой желудочного сока. Большая роль отводится соляной кислоте в обеззараживании содержимого желудка. Другие ферменты желудочного сока (химозин и липаза) способны переваривать белок и жиры молока. Химозин створаживает молоко, благодаря чему оно дольше задерживается в желудке и подвергается перевариванию. Липаза, имеющаяся в незначительном количестве в желудке, расщепляет только эмульгированный жир молока. Действие этого фермента в желудке взрослого человека выражено слабо. Ферментов, действующих на углеводы, в составе желудочного сока нет. однако значительная часть крахмала пищи продолжает перевариваться в желудке амилазой слюны. Слизь, выделяемая железами желудка, играет важную роль в защите слизистой оболочки от механических и химических повреждений, от переваривающего действия пепсина. Железы желудка выделяют сок только во время пищеварения. При этом характер сокоотделения зависит от химического состава употребляемой пищи. После 3–4 часовой обработки в желудке пищевая кашица маленькими порциями поступает в тонкий кишечник.
Тонкий кишечник
Тонкий кишечник представляет собой самую длинную часть пищеварительной трубки, достигающую у взрослого человека 6–7 метров. Он состоит из двенадцатипёрстной, тощей и подвздошной кишок.
В начальный отдел тонкого кишечника - двенадцатипёрстную кишку - открываются выводные протоки двух крупных пищеварительных желёз - поджелудочной железы и печени. Здесь происходит наиболее интенсивное переваривание пищевой кашицы, которая подвергается действию трёх пищеварительных соков: поджелудочного, желчи и кишечного.
Поджелудочная железа расположена позади желудка. В ней различают верхушку, тело и хвост. Верхушка железы окружена подковообразно двенадцатипёрстной кишкой, а хвост прилегает к селезёнке.
Клетки железы вырабатывают поджелудочный сок (панкреатический). Он содержит ферменты, действующие на белки, жиры и углеводы. Фермент трипсин расщепляет белки до аминокислот, но оказывается активным только в присутствии кишечного фермента - энтерокиназы. Липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Активность её резко усиливается под влиянием желчи, вырабатываемой в печени и поступающей в двенадцатипёрстную кишку. Под влиянием амилазы и мальтозы поджелудочного сока происходит расщепление большинства углеводов пищи до глюкозы. Все ферменты поджелудочного сока активны только в щелочной среде.
В тонком кишечнике пищевая кашица подвергается не только химической, но и механической обработке. Благодаря маятникообразным движениям кишки (попеременное удлинение и укорочение) она перемешивается с пищеварительными соками и разжижается. Перистальтические движения кишечника вызывают перемещения содержимого в направлении толстого кишечника.
Печень - самая крупная пищеварительная железа нашего тела (до 1,5 кг). Она лежит под диафрагмой, занимая правое подреберье. На нижней поверхности печени расположен желчный пузырь. Печень состоит из железистых клеток, образующих дольки. Между дольками находятся прослойки соединительной ткани, в которой проходят нервы, лимфатические и кровеносные сосуды и мелкие желчные протоки.
Желчь, вырабатываемая печенью, играет большую роль в процессе пищеварения. Она не расщепляет пищевых веществ, но подготавливает жиры к перевариванию и всасыванию. Под её действием жиры распадаются на мелкие капли, взвешенные в жидкости, т.е. превращаются в эмульсию. В таком виде они легче перевариваются. Кроме того, желчь активно влияет на процессы всасывания в тонком кишечнике, усиливает перистальтику кишечника и отделение поджелудочного сока. Несмотря на то, что желчь образуется в печени непрерывно, в кишечник она поступает только при приёме пищи. Между периодами пищеварения желчь собирается в желчном пузыре. По воротной вене в печень притекает венозная кровь из всего пищеварительного канала, поджелудочной железы и селезёнки. Ядовитые вещества, попадающие в кровь из желудочно-кишечного тракта, здесь обезвреживаются и затем выводятся с мочой. Таким образом печень осуществляет свою защитную (барьерную) функцию. Печень участвует в синтезе целого ряда важных для организма веществ, таких, как гликоген, витамин А, оказывает влияние на процесс кроветворения, обмена белков, жиров, углеводов.
Всасывание питательных веществ
Чтобы образовавшиеся в результате расщепления аминокислоты, простые сахара, жирные кислоты и глицерин были использованы организмом, они должны всосаться. В ротовой полости и пищеводе эти вещества практически не всасываются. В желудке всасываются в незначительном количестве вода, глюкоза и соли; в толстых кишках - вода и некоторые соли. Основные процессы всасывания питательных веществ происходят в тонком кишечнике, достаточно хорошо приспособленном для осуществления этой функции. В процессе всасывания активную роль играет слизистая оболочка тонкой кишки. Она имеет большое количество ворсинок и микроворсинок, которые увеличивают всасывающую поверхность кишечника. В стенках ворсинок имеются гладкие мышечные волокна, а внутри их находятся кровеносные и лимфатические сосуды.
Ворсинки принимают участие в процессах всасывания питательных веществ. Сокращаясь, они способствуют оттоку крови и лимфы, насыщенных питательными веществами. При расслаблении ворсинок в их сосуды вновь поступает жидкость из полости кишечника. Продукты расщепления белков и углеводов всасываются непосредственно в кровь, а основная масса переваренных жиров - в лимфу.
Толстый кишечник
Толстый кишечник имеет длину до 1,5 метров. Диаметр его в 2–3 раза больше тонкого. В него попадают непереваренные остатки пищи, главным образом растительной, клетчатка которой не разрушается ферментами пищеварительного тракта. В толстом кишечнике очень много различных бактерий, часть которых играет важную роль в организме. Целлюлозобактерии расщепляют клетчатку и тем самым улучшают усвоение растительной пищи. Есть бактерии которые синтезируют витамин К, необходимый для нормального функционирования системы свёртывания крови. Благодаря этому человек, не нуждается в приёме витамина К из внешней среды. Кроме бактериального расщепления клетчатки в толстом кишечнике происходит всасывание большого количества воды, поступившей туда вместе с жидкой пищей и пищеварительными соками, завершается всасыванием питательных веществ и происходит образование каловых масс. Последние переходят в прямую кишку, а оттуда выводятся наружу через анальное отверстие. Открытие и закрытие заднепроходного сфинктера происходит рефлекторно. Этот рефлекс находится под контролем коры головного мозга и на некоторое время может быть произвольно задержан.
Весь процесс пищеварения при животной и смешанной пище у человека длится около 1–2 суток, из которых более половины времени приходится на передвижение пищи по толстым кишкам. Каловые массы накапливаются в прямой кишке, в результате раздражения чувствительных нервов её слизистой оболочки наступает дефекация (опорожнение толстых кишок).
Процесс пищеварения представляет собой ряд этапов, каждый из которых проходит в определённом отделе пищеварительного тракта под действием определённых пищеварительных соков, выделяемых пищеварительными железами и действующих на определённые питательные вещества.
Ротовая полость - начало расщепления углеводов под действием ферментов слюны, вырабатываемой слюнными железами.
Желудок - расщепление белков и жиров под действием желудочного сока, продолжение расщепления углеводов внутри пищевого комка под действием слюны.
Тонкая кишка - завершение расщепления белков, полипептидов, жиров и углеводов под действием ферментов поджелудочного и кишечного соков и желчи. Сложные органические вещества в результате биохимических процессов превращаются в низкомолекулярные, которые, всасываясь в кровь и лимфу, становятся для организма источником энергии и пластических материалов.