Строение пищеварительной системы человека.

В процессе жизнедеятельности человек постоянно совершает работу. Восполнение энергозатрат, связанных с выполнением работы, происходит благодаря питанию и дыханию. При этом вся необходимая организму энергия поступает из пищи.

В организме непрерывно происходят процессы построения и возобновления тканей. Для этого человеку необходим пластический материал, который можно получить в процессе питания.

Зная химический состав потребляемой пищи, легко посчитать какое количество энергии и пластического материала поступает в организм человека. При этом здоровое питание предусматривает примерный баланс поступления энергии в соответствии с ее расходом на обеспечение жизнедеятельности организма.

Так при кратковременном недостатке калорийности пищи организм частично расходует запасные вещества, в основном жир и углеводы (гликоген). При длительном недостатке энергетически ценной пищи организм расходует не только резервные вещества, но и белки, что в первую очередь приводит к уменьшению массы скелетных мышц.

При длительном избыточном потреблении калорийной пищи часть жиров и углеводов не используется организмом непосредственно, а откладывается в виде подкожного жира. Следствием этого является увеличение массы тела, а затем ожирение.

Таким образом, для нормального развития организма необходимо найти оптимальное количество потребляемой энергии.

В процессе жизнедеятельности организма человека, потребляемая энергия расходуется на три основных процесса, а именно, на основной обмен, на переваривание пищи и на мышечную деятельность.

Основной обмен – это минимальное количество энергии, необходимое организму для поддержания его жизненных функций в состоянии полного покоя. Для мужчин эта цифра составляет в среднем 1600 ккал, у женщин – 1400 ккал.

Специфическое динамическое действие пищи – для того что бы переварить поступающую в организм пищу необходимо затратить энергию. При этом наибольший расход энергии вызывает переваривание белков (основной обмен повышается на 30-40 %), затем жиров (основной обмен повышается на 4-14 %) и углеводов (обмен повышается на 4-7 %). При смешанном питании основной обмен увеличивается в среднем на 10-15 %.

Расход энергии на мышечную деятельность – физическая деятельность оказывает весьма существенное влияние на величину энергетического обмена. Для людей занятых тяжелым физическим трудом суммарный расход энергии составляет 3900-4300 ккал в сутки, для работников профессий не требующих значительных физических нагрузок – 2750-3000 ккал в сутки, для работников профессий умственного труда – 2550-2800 ккал в сутки.

Питание – это сложный процесс поступления, переваривания, всасывания и ассимиляции в организме пищевых веществ, необходимых для покрытия его энергетических затрат, построения и возобновления клеток и тканей, и регуляции функций организма.

В процессе жизнедеятельности на человека происходит воздействие факторов внешней среды, которые могут нарушить равновесие организма. Однако под воздействием различных факторов не вызывают коренных изменений в работе внутренних систем человека и физиологических процессах. Это становится возможным в результате автоматической само регуляции. Для обозначения совокупности состояний и процессов, обеспечивающих устойчивость организма под воздействием внешних факторов, был предложен термин гомеостаз.

К основным компонентам гомеостаза относятся:

- материалы, обеспечивающие клеточные потребности;

- окружающие факторы, влияющие на клеточную деятельность (осмотическое давление, температура, рН);

- механизмы, обеспечивающие структурное и функциональное единство организма (наследственность, регенерация, иммунобиологическая активность).

Питание играет важную роль в поддержании гомеостаза, так как именно в процессе питания в организм поступают вещества необходимые для образования энергии, для роста и возобновления тканей (белки) и нормального функционирования организма (вода, витамины, минеральные вещества, ферменты).

В процессе питания факторы внешней среды (пищевые вещества) вступают в тесный контакт с пищеварительными органами, подвергаются необходимым изменениям под действием пищеварительных ферментов, поступают в лимфу и кровь, и превращаются в факторы внутренней среды организма.

Ассимиляция пищевых веществ осуществляется в три этапа: полостное пищеварение > мембранное пищеварение > всасывание.

Полостным является пищеварение, происходящее в пищеварительных полостях (ротовой, желудочной, кишечной), которые синтезируют пищеварительные ферменты. Этот вид пищеварения обеспечивает интенсивное начальное переваривание.

Мембранное пищеварение осуществляется с помощью ферментов, локализованных на структурах свободных поверхностей клеток (микроворсинках) в тонком кишечнике. Мембранное пищеварение осуществляет промежуточные и окончательные стадии расщепления веществ.

Процессы пищеварения объединяют механическое, физико-химическое и химическое изменение пищевых веществ, и осуществляются специальными органами, совокупность которых образует пищеварительную систему человека. Пищеварительный аппарат человека представлен на рисунке 1.

1 – глотка; 2 – пищевод; 3 – желудок; 4 – тонкая кишка;

5 – нисходящая часть толстой кишки; 6 – прямая кишка;

7 – подвздошная кишка; 8 – аппендикс; 9 – слепая кишка;

10 – восходящая часть толстой кишки; 11 – ободочная кишка;

12 – двенадцатиперстная кишка; 13 – поджелудочная железа;

14 – желчный проток; 15 – желчный пузырь; 16 – печень;

17 – ротовая полость; 18 – слюнные железы

Рисунок 1 – Строение пищеварительного аппарата человека.

В состав пищеварительной системы входят пищеварительный канал (тракт), в который входят ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная кишка, тонкий и толстый кишечник с прямой кишкой, а так же поджелудочная железа и печень.

Ротовая полость включает в себя – язык, зубы и слюнные железы. Здесь происходит оценка вкуса, консистенции и температуры пищи, а так же ее подготовка к перевариванию, заключающаяся в измельчении, смачивании слюной и набухания. В слюне человека содержаться ферменты, вызывающие расщепление углеводов.

Образовавшийся пищевой комок перемещается с помощью языка и мышц в глотку, затем в пищевод. В нижней части пищевода находятся круговые мышцы (сфинктер), их сокращение закрывает вход в желудок. При глотании эти мышцы расслабляются, и пищевой комок поступает в желудок.

Желудок представляет собой мускулистый мешок, расположенный под диафрагмой. В слизистой желудка расположены три вида секреторных клеток: главные – вырабатывают протеазы в неактивной форме; обкладочные – образуют соляную кислоту; добавочные – секретируют слизь. В желудке пищеварение продолжается в течение 3-10 часов, при этом наряду с физико-химическими, начинаются химические процессы, происходящие под действием ферментов желудочного сока. Желудочный сок – это бесцветная прозрачная жидкость, содержащая соляную кислоту (концентрация 0, 4-0, 5% и рН 1-3). В желудке расщепляется до 10% пептидных связей белков, жиры расщепляются незначительно.

Из желудка пищевая масса поступает в двенадцати перстную кишку. Здесь происходит пищеварение под действием сока поджелудочной железы и желчи (рН поджелудочного сока 7, 8-8, 2). В переваривании пищи участвуют протеазы, расщепляющие белки и полипептиды, липазы – расщепляют жиры, амилазы – заканчивают полное расщепление крахмала.

Затем пища поступает в тонкий кишечник, где заканчивается разрушение основных компонентов пищи и происходит их всасывание в кровь. Поверхность тонкого кишечника представляет собой складки с большим количеством пальцевидных выступов (ворсинок), которые покрыты эпителиальными клетками, несущими многочисленные микро ворсинки.

Печень - участвует в пищеварении, распределяет во внутренней среде ряд веществ, всосавшихся из желудочно-кишечного тракта, обезвреживает токсичные соединения, играет ведущую роль в обмене белков, липидов, углеводов, витаминов. Железистые клетки печени выделяют желчь, которая содержит желчные кислоты, пигменты, фосфаты, ряд гормонов и др.

Поджелудочная железа – синтезирует гормоны инсулин и глюкагон, и образует пищеварительный сок, поступающий в полость двенадцатиперстной кишки.