6. Физиология пищеварения

Пищеварительная система – это совокупность органов пищеварения и связанных с ними пищеварительных желез. Система органов пищеварения представлена пищеварительным каналом и рядом желез, расположенных за его пределами (печень, поджелудочная железа и крупные слюнные железы). Пищеварительный канал начинается ротовой полостью, затем идут глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная, тонкая и толстая кишки. Его длина составляет 8-10 м, процесс пищеварения в нём может длиться около двух суток.

Пищеварение – это сложный физиологический процесс, в ходе которого пища, поступающая в организм, подвергается физическим и химическим изменениям, и питательные вещества всасываются в кровь и лимфу.

Физические изменения пищи состоят в её размельчении, набухании, растворении, химические – в ферментативном расщеплении белков, жиров и углеводов до конечных продуктов, подвергающихся всасыванию. Важнейшая роль в этом принадлежит гидролитическим ферментам секретов пищеварительных желез и исчерченной каёмки тонкой кишки.

Функции пищеварительной системы.

1. Моторная (механическая) – механическое измельчение пищи (жевание), передвижение пищи вдоль пищеварительного тракта (глотание, перистальтика, перемешивание пищевой кашицы с пищеварительным соком), выделение не переваренных продуктов (дефекация).

2. Секреторная (химическая) – выработка ферментов пищеварительных соков (желудочного, кишечного, панкреатического), слюны и жёлчи.

3. Всасывающая – всасывание продуктов переваривания белков, жиров, углеводов, а также воды, минеральных солей и витаминов.

4. Эндокринная – секреция ряда гормонов, регулирующих пищеварение (гастрин, энтерогастрин, секретин, холецистокинин, вилликинин и др.) и влияющих на нервную и кровеносную системы (вещество Р, бомбезин, эндорфины и т.д.).

Типы пищеварения

В зависимости от происхождения гидролитических ферментов, пищеварение делят на три типа (А.М. Уголев): собственное, симбионтное и аутолитическое.

Собственное пищеварение осуществляется ферментами, синтезированными данным организмом, его железами, эпителиальными клетками – ферментами слюны, желудочного и поджелудочного соков, эпителия тонкой кишки.

Симбионтное пищеварение – гидролиз питательных веществ за счёт ферментов, синтезированных симбионтами организма – бактериями и простейшими, находящимися в пищеварительном тракте. Симбионтное пищеварение у человека осуществляется в толстой кишке. Благодаря этому пищеварению происходит расщепление клетчатки, в котором принимают участие бактерии толстого кишечника.

Аутолитическое пищеварение осуществляется за счет экзогенных гидролаз, которые поступают в организм в составе принимаемой пищи. Роль этого пищеварения существенна при недостаточно развитом собственном пищеварении. У новорожденных собственное пищеварение ещё не развито, поэтому возможно его сочетание с аутолитическим пищеварением, т.е. питательные вещества грудного молока перевариваются ферментами, поступающими в пищеварительный тракт младенца в составе грудного молока.

В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ пищеварение делится на несколько типов. Прежде всего на внутри- и внеклеточное.

Внутриклеточное пищеварение состоит в том, что поступившие в клетку путем фагоцитоза и пиноцитоза (эндоцитоза) вещества гидролизуются клеточными (лизосомальными) ферментами либо в цитоплазме, либо в пищеварительной вакуоли. Эндоцитозу отводится значительная роль в кишечном пищеварении в период раннего постнатального развития млекопитающих. Этот тип пищеварения распространён у простейших и примитивных многоклеточных (губки, плоские черви и т.д.). У высших животных и человека выполняет защитные функции (фагоцитоз).

Внеклеточное пищеварение делят на дистантное, или полостное, и пристеночное, или мембранное. Дистантное пищеварение совершается в среде удаленной от места синтеза ферментов. Так осуществляется действие на питательные вещества в полости пищеварительного тракта ферментов слюны, желудочного сока и сока поджелудочной железы.

Пристеночное или мембранное, пищеварение открыто в 50-х годах XX века А.М. Уголевым. Такое пищеварение происходит в тонкой кишке на колоссальной поверхности, образованной складками, ворсинками и микроворсинками эпителиоцитов слизистой оболочки. Гидролиз происходит с помощью ферментов, «встроенных» в мембраны микроворсинок.

Богаты ферментами слизь, выделяемая слизистой оболочкой тонкой кишки, и зона исчерченной каёмки, образованная микроворсинками и мукополисахаридными нитями – гликокаликсом. В слизи и гликокаликсе находятся ферменты поджелудочной железы, перешедшие из полости тонкой кишки, и собственно кишечные ферменты, образующиеся в результате непрерывных процессов кишечной секреции и отторжения энтероцитов.

Следовательно, пристеночное пищеварение в широком его понимании совершается в слое слизи, зоне гликокаликса и на поверхности микроворсинок с участием большого количества ферментов кишки и поджелудочной железы.

В настоящее время процесс пищеварения рассматривают как трёхэтапный: полостное пищеварение → пристеночное пищеварение → всасывание. Полостное пищеварение заключается в начальном гидролизе полимеров до стадии олигомеров, пристеночное обеспечивает дальнейшее ферментативное расщепление олигомеров до мономеров, которые затем всасываются – так называемый пищеварительно-транспортный конвейер.