6.2. Пищеварение в ротовой полости
Рецепторы вкуса. Пищеварительный тракт начинается с ротовой полости. Здесь происходит анализ пригодности пищи. Рецепторы вкуса расположены на языке. Благодаря им человек различает кислое, солёное, сладкое, горькое. Осознанное вкусовое различение происходит в коре больших полушарий головного мозга, куда поступают нервные импульсы от рецепторов языка. Благодаря вкусу, а также запаху, температурным и тактильным ощущениям (чувствительности к прикосновению), в ротовой полости осуществляется опробование пищи.
Механическая и химическая обработка пищи. В ротовой полости пища смачивается слюной и пережевывается. Зубы разрывают, размельчают и перетирают пищу благодаря движению нижней челюсти относительно неподвижной верхней.
Параллельно с этим происходит рефлекторное отделение слюны околоушной, подъязычной и подчелюстными слюнными железами. Слюна содержит вещество, склеивающее пищевые частицы и делающие их скользкими. Благодаря этому пищевой комок легко проходит по пищеводу. В слюне содержатся ферменты, которые расщепляют крахмал и другие углеводы. Эти ферменты действуют в слабощелочной среде, которую имеет слюна. На пищу разного состава выделяется слюна, соответствующая этому составу.
Строение зубов. Верхняя и нижняя челюсти имеют ячейки – углубления, в которых находятся зубы. Каждый зуб имеет корень, сидящий в ячейке челюстной кости, шейку, прикрытую десной, и коронку. Зуб состоит из плотного вещества дентина, а его коронку покрывает еще более плотное вещество – зубная эмаль. Внутри зуба находится пульпа – кровеносные сосуды, питающие зубную ткань, и нервные окончания. Находящиеся в зубе нервные рецепторы воспринимают давление и температуру, что позволяет регулировать процесс жевания.
Расположенные спереди резцы имеют острую поверхность и служат для откусывания пищи. Клыки у человека мало отличаются от резцов, что позволяет совершать боковые движения нижней челюстью, необходимые для речевой артикуляции. Коренные зубы имеют широкую и бугристую поверхность: они служат для разжевывания и перетирания пищи.
Первые зубы появляются к 6–8 месяцам после рождения. Обычно к двум годам у ребёнка завершается развитие молочных зубов. Всего их 20: 8 резцов, 4 клыка и 8 коренных. С 5–7 лет начинается смена молочных зубов на постоянные, которая продолжается до 12–13 лет.
У взрослых людей 32 зуба: 8 резцов, 4 клыка, 8 малых коренных и 12 больших коренных – по 3 с каждой стороны сверху и снизу. Последние коренные зубы появляются в 17–20 лет. Поэтому их называют зубами мудрости.
6.3. Пищеварение в желудке и двенадцатиперстной кишке. Действие ферментов
Желудок. Из глотки сформировавшийся в ротовой полости пищевой комок попадает в пищевод. Устье пищевода снабжено кольцевыми мышцами, которые препятствуют обратному движению пищи из желудка в пищевод. В желудок пища попадает измельчённой и пропитанной слюной. С наружной поверхности пищевой комок подвергается действию желудочного сока, а внутри его продолжается действие слюны. Постепенно пищевой комок распадается и превращается в кашицу, которая обрабатывается желудочным соком.
Желудок – самая широкая часть пищеварительного канала (рисунок 20). Он располагается под диафрагмой в левой части живота. Форма и размеры желудка изменяются в зависимости от объёма принятой пищи. Желудок взрослого человека может вместить до 3 л пищи.
Рисунок 20 – Желудок:
А — мышечные слои желудка: 1 — наружный продольный слой;
2 — средний круговой слой; 3 — внутренний косой слой;
Б — внутренняя слизистая поверхность желудка (виден сфинктер)
В слизистой оболочке желудка находится множество желез. Одни из них выделяют слизь, которая защищает стенки желудка от действия на них желудочного сока и раздражающих веществ пищи, другие выделяют соляную кислоту. Есть железы, выделяющие фермент пепсин, расщепляющий белки. Соляная кислота не только создаёт необходимую среду для работы фермента, но и уничтожает многие вредные микроорганизмы, проникшие с пищей.
В среднем слое стенки желудка находится мышечная оболочка, состоящая из гладких мышц. Их сокращение способствует лучшему перемешиванию пищи и пропитыванию её желудочным соком. Постепенно мышцы проталкивают пищевую кашицу к двенадцатиперстной кишке. На границе между желудком и двенадцатиперстной кишкой находится кольцевая мышца – сфинктер. Периодически он открывается и пропускает полупереваренную пищу в двенадцатиперстную кишку.
Если человек съел недоброкачественную пищу, возникает рвотный рефлекс и содержимое желудка выбрасывается наружу. Рвота может быть вызвана также раздражением корня языка, где наряду с рецепторами глотательного рефлекса, а также чувствительными рецепторами к горькому находятся и рецепторы рвотного рефлекса. Раздражение корня языка пальцами применяют для вызывания искусственной рвоты, когда возникает необходимость удалить из желудка недоброкачественную пищу.
Двенадцатиперстная кишка – начальная часть тонкой кишки. Вся тонкая кишка имеет длину 5–6 м, двенадцатиперстная кишка – 27–30 см, что примерно соответствует ширине сложных вместе двенадцати пальцев (рисунок 21).
В двенадцатиперстную кишку поступает сок поджелудочной железы и желчь из печени. Желчь – это зеленовато-жёлтая жидкость горького вкуса. Под её воздействием жиры распадаются на маленькие капельки, так что общая их поверхность увеличивается. В таком виде они становятся более доступными для действия ферментов. Кроме того, желчь активизирует некоторые ферменты поджелудочной железы, в частности трипсин – фермент, расщепляющий белки до аминокислот.
Пищеварительный сок поджелудочной железы содержит ферменты, расщепляющие белки, жиры и углеводы. Подобным образом действует кишечный сок, выделяемый остальными отделами тонкой кишки.
Пищеварительные ферменты. Расщепление пищи происходит под действием биологических катализаторов – ферментов, представляющих собой белки сложного строения. Пищеварительные ферменты наиболее активны при температуре 37–39°С. Вещество, на которое действует фермент, называют субстратом. Каждый фермент обладает специфичностью, то есть действует на строго определённый субстрат. При этом каждый фермент работает только при определённых условиях: ферменты слюны – в слабощелочной среде; ферменты желудка – в кислой среде; ферменты поджелудочной железы – в слабощелочной среде. При кипячении ферменты, как и другие белки, свертываются и теряют активность.
Рисунок 21. Расположение печени, желудка и поджелудочной железы:
1 — желудок; 2 — поджелудочная железа; 3 — двенадцатиперстная кишка; 4 — желчный пузырь; 5 — печень; 6 — общий проток поджелудочной железы и желчевыводящих путей, ведущий в двенадцатиперстную кишку