Пищеварение
Мы приступаем к изучению нового раздела — пищеварительной системы, представляющей собой систему органов, деятельность
которых направлена на осуществление механического и химического пищеварения.
Пищеварение — совокупность физико-химических процессов пищеварительного тракта, в результате которых из пищи образуются питательные вещества. Механическое пищеварение заключается в измельчении пищи, а химическое — расщеплении полимеров до мономеров.
Механическая обработка пищи осуществляется с помощью зубов, а также мышечного компонента пищеварительного тракта. Химическая
обработка — за счет особых биологически активных веществ — ферментов. Ферменты образуются в клетках железистого эпителия пищеварительных
желез.
Ферменты
Ферменты (лат. fermentum — «закваска») или энзимы (греч. en — приставка, означающая нахождение внутри + zyme — закваска, дрожжи) — сложные белковые соединения, которые ускоряют химические реакции в живых системах (в пищеварительном тракте — реакции расщепления).
Каждый фермент активен в определенной среде, в зависимости от кислотности: к примеру, ферменты желудка, активные в кислой среде, попадая в кишечник — в слабощелочную среду, теряют свою активность.
Потеря ферментами активности связана с изменением конформации белковых молекул (ферментов) в зависимости от среды (лат. conformatio — форма, построение; пространственное расположение атомов в молекуле).
Денатурация (лат. de — отсутствие, отмена + лат. natura — природные свойства) — процесс нарушения нативной конформации биологических макромолекул (нативная — от лат. nativus — врoждённый) .
При нагревании ферментов (белков) начинаются процессы необратимой денатурации и потери активности: температурный оптимум ферментов организма человека 36-39°C.
Низкие температуры (даже очень низкие) вызывают обратимую денатурацию белков. После охлаждения в нормальных условиях белки способны восстановить свою структуру и активность.
Ротовая полость
Ротовая полость является началом пищеварительной системы. Верхняя стенка ротовой полости образована мягким небом (складка слизистой оболочки, разделяющая полость рта и глотку) и твердым небом (костная стенка, разделяющая ротовую и носовую полости).
Передние и задние небные дужки мягкого неба ограничивают тонзиллярную нишу (лат. tonsilla — миндалина), в которой располагается орган иммунной системы — небная миндалина, образованная лимфоидной тканью.
На границе ротовой полости и глотки имеется скопление лимфатических структур, в его состав входят различные миндалины
(небная, глоточная, трубная, язычная). Миндалины — важная часть иммунитета: они помогают бороться с микробами и могут
увеличиваться в размерах при различных заболеваниях.
В совокупности миндалины образуют лимфатическое глоточное кольцо.
Пищеварение начинается уже в ротовой полости. Здесь в результате жевательных движений нижней челюсти (относительно неподвижной верхней челюсти) пища измельчается.
Нельзя недооценивать важность этого процесса, так как именно тщательное пережевывание пищи является залогом ее
дальнейшего успешного переваривания. Жевание обеспечивает:
- Измельчение пищи
- Стимуляцию рефлекторного отделение слюны
- Перемешивание пищи и слюны, ослизнение и формирование пищевого комка
- Стимуляцию моторной и секреторной деятельности ЖКТ (опыты И.П. Павлова)
Зубы
В норме у человека от 28 до 32 зубов (отсутствие зубов мудрости является вариантом нормы: зубы мудрости — рудименты). Первый комплект зубов человека называется — молочные зубы, с 6-7 лет до 12-13 они заменяются постоянными зубами.
Зубная формула человека записывается 2123. Такая формула означает, что на одной половине (!) челюсти находятся 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных зуба (премоляра) и 3 больших коренных
зуба (моляра — от лат. molares — коренные).
Корни зубов погружены в альвеолярные лунки верхней и нижней челюстей. Альвеола — от лат. alveolus — ячейка, углубление.
Зуб состоит из трех частей: коронки, шейки и корня. Снаружи коронка зуба покрыта эмалью, под эмалью располагается дентин — костное вещество зуба. Цемент (лат. cementum — битый камень) — специфическая костная ткань, покрывающая корень и шейку зуба человека.
Пульпа (лат. pulpa- мякоть, мясистая часть) — рыхлая волокнистая соединительная ткань. Пульпа заполняет полость зуба, содержит большое количество нервных окончаний, кровеносных и лимфатических сосудов.
Эмаль развивается из эктодермы; дентин, цемент и пульпа — из мезодермы (в рамках школьного курса), если академически точно — из мезенхимы (мезенхима частично образуется из мезодермы).
Эмаль — внешняя защитная оболочка коронковой части зубов человека, представляет собой затвердевшие выделения эпителиальных клеток, покрывающих коронку зуба. Чередование холодного и горячего может привести к нарушению целостности эмали: в ней возникают трещины.
Через дефекты эмали (стертости, повреждения) происходит инфицирование основного — костного вещества зубов — дентина; распространение инфекционного процесса ведет к развитию кариеса.
Слюнные железы
У человека имеется 3 пары крупных слюнных желез: околоушная, подчелюстная и подъязычная, выделяющие секрет — слюну.
Помимо механической обработки, пища в ротовой полости обрабатывается ферментами, содержащимися в секрете слюнных желез:
амилазой и мальтазой. Они гидролизуют углеводы, содержащиеся во рту, к примеру, амилаза расщепляет крахмал до олигосахаридов
различной длины.
Секрет слюнных желез содержит муцин — слизистый компонент, который способствует образованию пищевого комка.
Важно помнить, что ротовая полость контактирует с внешней средой, и сюда постоянно попадают микробы: вирусы, бактерии.
Для нейтрализации микробов в слюне имеется лизоцим — бактерицидное вещество.
Запомните важный момент, который пригодится в дальнейшем: если пища находится в ротовой полости и раздражает рецепторы языка, то
выделение слюны — безусловный рефлекс. Если же слюна выделяется в ответ на внешний вид, запах пищи (но ее нет в ротовой полости),
то такой рефлекс считается условным.
В ротовой полости расположен орган вкуса — вкусовые луковицы. Вкусовые луковицы — комплексы клеток, которые содержат хеморецепторы. На языке вкусовые луковицы лежат внутри вкусовых сосочков
языка.
Спешу опровергнуть миф,
который гласит, что разные участки языка различают только определенные вкусовые ощущения — сладкое, горькое, соленое, кислое.
На самом деле внутри каждого вкусового сосочка имеются разные типы вкусовых луковиц, поэтому такая точка зрения неверна.
Заболевания
Кариес (от лат. caries — гниение) — патологический процесс, заключающийся в разрушении твердых тканей зуба вследствие
дистрофического (нарушение питания) или инфекционного процесса в кости или надкостнице. Кариес зубов — одно из самых
распространенных заболеваний человека.
Широко известна ангина — инфекционное заболевание, протекающее в виде острого воспаление глоточного кольца (чаще всего
поражаются небные миндалины). Они увеличиваются в размерах, могут покрываться пленкой, гноем.
Глотка
Сформировавшийся в ротовой полости пищевой комок перемещается языком в направлении ротоглотки. Перемещаясь, пищевой
комок попадает на корень языка и раздражает его рецепторы, после чего запускается механизм глотания.
Глотание — сложно-рефлекторный мышечный акт, в результате которого пищевой комок проталкивается из ротоглотки в пищевод,
после чего достигает желудка. При глотании надгортанник рефлекторно закрывает вход в гортань, чтобы частицы пищи не попали
в дыхательную систему.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Пищеварительная система
Рисунок 1. Пищеварительная система человека
Пищеварительная система человека осуществляет переваривание пищи (путём её физической и химической обработки), всасывание продуктов расщепления через слизистую оболочку в кровь и лимфу, выведение непереваренных остатков.
Пищеварительная система человека состоит из органов желудочно-кишечного тракта и вспомогательных органов (слюнные железы, печень, поджелудочная железа, желчный пузырь и др.). Условно выделяют три отдела пищеварительной системы. Передний отдел включает органы ротовой полости, глотку и пищевод. Средний отдел состоит из желудка, тонкой и толстой кишки, печени и поджелудочной железы. Задний отдел представлен каудальной частью прямой кишки.
Ротовая полость
В ротовой полости пища опробывается, пережевывается и смачивается слюной. Опробывание пищи происходит за счет рецепторов ротовой и носовой полостей. Пережевывание ― за счет зубов и языка.
Слюна выделяется тремя парами крупных слюнных желез и множеством мелких, расположенных в эпителии ротовой полости. За сутки выделяется 0,5-2,0 л слюны. Слюна содержит 99% воды и 1% других веществ:
- муцин ― слизистый белок, склеивает пищевой комок;
- амилаза ― расщепляет крахмал;
- гидрокарбонат натрия ― создает щелочную среду для работы амилазы;
- лизоцим ― антибиотик.
Безусловно-рефлекторное выделение слюны происходит при раздражении рецепторов ротовой полости. Условно-рефлекторное ― при виде или запахе знакомой пищи, мыслях о пище, наступлении времени приема пищи и т. д.
При глотании пища проходит через глотку:
- мягкое нёбо поднимается, закрывая проход в носовую полость;
- надгортанник опускается, закрывая проход в гортань.
Из глотки пища поступает в пищевод. Его стенки выделяют слизь и совершают перистальтические сокращения.
Зубы
Зуб состоит из корня, находящегося в челюстной кости, шейки, окруженной десной, и коронки, находящейся в ротовой полости.
Основную массу зуба составляет дентин. Корень и шейка покрыты цементом, коронка ― эмалью. Внутри зуба имеется полость, заполненная пульпой ― соединительной тканью с кровеносными сосудами и нервами.
Дети рождаются без зубов, с 6 месяцев начинают расти молочные зубы, с 6 до 12 лет они заменяются на постоянные, последние 4 зуба (мудрости) вырастают в 25 лет.
У взрослого человека на каждой челюсти с каждой стороны имеется 8 зубов: 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных и 3 больших коренных зуба.
Рисунок 2. Строение зуба
Желудок
Объем 1,5-3 л, пища проводит здесь 3 часа. Имеет три слоя мышц, которые перемешивают пищу с желудочным соком (3 л в сутки). Состав сока:
- пепсин ― расщепляет белки до аминокислот в кислой среде;
- липаза ― расщепляет до глицерина и жирных кислот эмульгированные (состоящие из мелких капелек) жиры молока и бульонов (остальные жиры расщепляются в кишечнике);
- соляная кислота ― денатурирует белки, активизирует пепсин, убивает бактерии;
- слизь (муцин) ― защищает эпителий желудка от механических повреждений и самопереваривания.
Регуляция желудочного сокоотделения:
- Условно-рефлекторная ― на вид или запах знакомой пищи, мысли о пище, наступление времени приема пищи и т. д.
- Безусловно-рефлекторная ― на раздражение пищей рецепторов ротовой полости и желудка
- Гуморальная
Печень
Рисунок 3. Схематичное строение печени
- выделяет желчь, которая не содержит ферментов, зато эмульгирует жиры (разбивает их на мелкие капельки), а так же стимулирует работу ферментов и подавляет гнилостные бактерии;
- выполняет барьерную функцию (очищает кровь от вредных веществ, полученных в процессе пищеварения).
Кишечник
Рисунок 4. Кишечник человека
Большая площадь слизистой оболочки кишечника (около 500м2) необходима для всасывания питательных веществ. Она создается за счет:
- кольцеобразных складок;
- ворсинок ― выростов эпителия, внутри которых содержатся кровеносные и лимфатические капилляры, а также гладкомышечные волокна;
- микроворсинок ― выростов мембраны эпителиальных клеток ворсинок.
Тонкий кишечник
Имеет длину 5-6 м, пища проводит в ней около 8 часов. Начальный отдел тонкой кишки называется двенадцатиперстная кишка, в неё впадают протоки печени и поджелудочной железы.
В тонком кишечнике происходит 3 процесса:
- Моторика ― включает в себя:
- перистальтические движения (продвижение пищи вдоль кишечника);
- маятникообразные движения (перемешивание пищи);
- сокращение гладкомышечных волокон ворсинок (из ворсинки выталкиваются кровь и лимфа, а вокруг нее перемешивается пища).
- Переваривание в кишечнике бывает 2 видов:
- полостное: идет за счет ферментов, выделяемых пищеварительными железами стенки кишечника (амилаза, липаза, трипсин) и поджелудочной железой (амилаза, липаза, трипсин):
- амилаза разлагает крахмал до глюкозы;
- липаза разлагает жиры до глицерина и жирных кислот;
- трипсин разлагает белки до аминокислот.
- пристеночное (мембранное) пищеварение идет за счет более крупных и эффективных ферментов, прикрепленных к мембране эпителия.
- Всасывание ― это поступление веществ из полости кишки в клетки эпителия ворсинок, а оттуда ― в кровь (аминокислоты и моносахара) и лимфу (глицерин и жирные кислоты).
Толстая кишка
Имеет длину 1,5 м, диаметр 5-8 см, пища проводит там около 20 часов. Состоит из слепой кишки с червеобразным отростком, восходящей, поперечной, нисходящей, сигмовидной и прямой кишок.
Функции:
1. Всасывание воды: жидкий химус превращается в плотный кал. При нарушении работы толстого кишечника возникает понос (диарея).
2. В толстом кишечнике находится 1,5 кг бактерий. Они питаются веществами, которые не переварились в желудке и кишечнике, например, целлюлозой. Нормальная микрофлора кишечника выделяет витамин К и несколько витаминов группы В, а также обладает устойчивостью к заселению посторонними микроорганизмами (например, гнилостными), потому что тормозит их развитие. Для сохранения нормальной микрофлоры желательно:
- есть растительную пищу (целлюлоза);
- употреблять кисломолочные продукты;
- ограничить пероральное употребление антибиотиков, лекарств вообще и консервов.
- В прямой кишке происходит формирование каловых масс и дефекация.
Обмен веществ
Обмен веществ (метаболизм) – последовательное потребление, превращение, использование, накопление и потеря веществ и энергии в живых организмах в процессе жизнедеятельности. Позволяет им самосохраняться, развиваться и самовоспроизводиться. Напоминаем, что обмен веществ складывается из двух основных противоположных процессов: ассимиляции (реакций синтеза) и диссимиляции (реакций распада). Более подробно ознакомиться с химическими основами данных процессов можно в теоретическом блоке к прошлым занятиям «Обмен веществ».
В организме человека весь обмен веществ можно разделить на 4 вида по группам веществ: белковый, углеводный, жировой и водно-солевой. У каждого из них имеются свои системы регулирования.
Ниже в виде схемы представлены основные пути превращения органических веществ, поступающих в организм человека, а также кислорода и воды. Обратите внимание, что многие органические вещества могут превращаться друг в друга (например, избыток углеводов откладывается в виде запасного жира, из которого при необходимости получения энергетических ресурсов будет вновь синтезироваться глюкоза).
Показатели |
Белки |
Жиры |
Углеводы |
Мономеры (или исходные вещества) |
Аминокислоты |
Глицерин и жирные кислоты |
Глюкоза |
Название процесса ассимиляции |
Биосинтез белка |
Синтез жиров |
Фотосинтез (у человека не происходит) |
Где синтезируются |
На рибосомах |
В ЭПС |
В хлоропластах (у растений) |
Энергия при этом |
Поглощается |
Поглощается |
Поглощается |
Подготовительный этап диссимиляции – расщепление до: |
Аминокислот |
Глицерина и жирных кислот |
Глюкозы |
В распаде участвуют ферменты |
Пепсин, трипсин |
Липаза |
Мальтаза, амилаза |
Энергия распада запасается в виде |
АТФ |
АТФ |
АТФ |
Конечные продукты обмена |
СО2, Н2О, мочевина, соли мочевой кислоты |
СО2, Н2О |
СО2, Н2О |
Регуляторы обмена |
На экзамене не спрашивают |
На экзамене не спрашивают |
Гормоны: инсулин, глюкагон |
Калорийность (кДж/г) |
17,6 |
38,9 |
17,6 |
Витамины
Витамины (от лат. «вита» — жизнь) – вещества, жизненно необходимые для всех растений, животных, в том числе человека. Их биологическая роль определяется их способностью входить в состав ферментов. Именно поэтому они играют большую роль в обмене веществ, росте и развитии организмов. Витамины традиционно обозначают буквами латинского алфавита (A, B, C, D, E, K…). Всего известно около 30 витаминов, из них 20 поступают только с пищей, а остальные частично вырабатываются самим организмом (витамины D, K, группы B). Витамины делят на жиро- и водорастворимые. Для всасывания жирорастворимых витаминов необходимы жиры, поэтому, например, морковный сок, богатый витамином А, всегда подают с жирными сливками, а морковный салат заправляют маслом.
Недостаток витаминов называют авитаминозом. В зависимости от того, насколько сильно не хватает организму поступающего извне витамина и насколько велик его собственный запас, можно судить о том, насколько выражены будут признаки авитаминоза: можно увидеть как легкое недомогание, так и развитие тяжелого заболевания (цинга, бери-бери, рахит, анемия и так далее).
В представленной ниже таблице вы найдете данные о витаминах, о которых на протяжении многих лет спрашивают на экзамене.
Значение |
Источник |
Признаки авитаминоза |
|
Жирорастворимые витамины |
|||
A |
Входит в состав зрительного пигмента |
Зеленые растения, жир печени рыб |
Куриная слепота, нарушение обмена веществ, ороговение кожи |
D |
Отвечает за фосфорно-кальциевый обмен |
Рыбий жир, вырабатывается в коже под действием УФ |
Рахит, расстройства ЦНС |
E |
Является природным антиоксидантом |
Зеленые растения, масло |
Мышечные дистрофии, нарушение оплодотворения, выкидыши |
K |
Контролирует свертывание крови |
Зеленые растения, синтезируется бактериями кишечника |
Кровоточивость |
Водорастворимые витамины |
|||
В1 |
Участвует во всех видах обмена, способствует нормальному проведению нервного возбуждения в синапсах |
Зеленые растения, ржаной хлеб, отруби, дрожжи |
Бери-бери (поражение сердечно-сосудистой системы и нервной системы), нарушение всех видов обмена веществ |
В6 |
Координирует деятельность многих систем организма |
Синтезируется кишечными бактериями, содержится во всех продуктах |
Психические расстройства, стоматит |
В12 |
В том числе способствует нормальному образованию эритроцитов |
Продукты животного происхождения |
Анемия |
С |
Антиоксидант, повышает резистентность к инфекциям |
Продукты растительного происхождения: шиповник, петрушка, цитрусовые, болгарский перец, томаты |
Цинга (кровоточивость десен, кровоизлияния в мышцы, под кожу, в суставы), возможна анемия |
Неорганические вещества в организме человека
В организме человека неорганические вещества представлены водой (80%, ее роль в метаболизме представлена в разделе «Обмен веществ» данного теоретического блока), солями минеральных кислот, а также соответствующими катионами и анионами (1%).
Химические элементы обычно разделяют на три категории в зависимости от их количества в организме человека. Органогены – как следует из самого названия, это именно те элементы, из которых в основном состоят органические вещества – углерод, кислород, водород и азот. Также выделяют макро- и микроэлементы.
Для экзамена нужно знать, к какой категории относится тот или иной элемент, а также биологическую роль некоторых элементов.
Органогены (% в клетке) |
Макроэлементы (% в клетке) |
Микроэлементы (% в клетке) |
Кислород 65-75 Углерод 15-18 Водород 8-10 Азот 1-3 |
Магний 0,02 – 0,03 Натрий 0,02 – 0,03 Кальций 0,04 – 2,0 Железо 0,01 – 0,02 Калий 0,15 – 0,40 Сера 0,15 – 0,20 Фосфор 0,20 – 1,00 Хлор 0,05 – 0,10 |
Цинк 0,0003 Медь 0,0002 Йод 0,0001 Фтор 0,0001 |
Роль макроэлементов на клеточном и организменном уровне организации живого:
Элемент |
Роль в клетке |
Роль в организме |
Магний |
Кофактор многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене и синтезе ДН |
Входит в состав ферментов, необходимых для функционирования мышечной, нервной и костной ткани |
Натрий |
Участвует в работе Калий-Натриевого насоса |
Влияет на работу почек, вместе с K, Ca участвует в поддержании сердечного ритма, участвует в регуляции кислотно-щелочного равновесия |
Кальций |
Участвуют в регуляции избирательной проницаемости мембраны |
Соли кальция входят в состав костей. Ионы кальция участвуют в синоптической передаче нервного импульса, в процессах свертывания крови и в мышечном сокращении |
Железо |
Входит в состав ферментов, регулирующих 3 этап диссимиляции |
Входит в состав гемоглобина, миоглобина. |
Калий |
Участвует в работе Калий-Натриевого насоса |
Участвует в поддержании сердечного ритма, в проведении нервного импульса |
Сера |
Входит в состав серосодержащих аминокислот, способствует формированию третичной структуры белка |
Определяется ролью в клетке |
Фосфор |
В виде остатка фосфорной кислоты входит в состав АТФ, нуклеотидов, ДНК, РНК, НАДФ и многих других веществ |
Входит в состав костной ткани |
Хлор |
Вместе с другими ионами поддерживает электронейтральность клетки |
Участвует в процессах торможения и возбуждения в нервной ткани, входит в состав соляной кислоты |
Выделительная система
Это удаление из организма вредных продуктов жизнедеятельности (жидких продуктов распада). Удаление не переваренных остатков пищи (кала) относится к пищеварению, а не к выделению.
Вредные продукты жизнедеятельности ― это углекислый газ и аммиак, которые образуются в организме в процессе обмена веществ. В печени из углекислого газа и аммиака синтезируется мочевина.
Через легкие удаляется углекислый газ.
Через кожу удаляются вода, соли и мочевина (пот).
Через мочевыделительную систему удаляются вода, соли и мочевина (моча).
Мочевыделительная система
Состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала.
Почки ― это бобовидные органы массой 150 г, расположены в брюшной полости на уровне I поясничного позвонка. Почка состоят из двух слоев: коркового и мозгового, внутри почки находится лоханка. В корковом веществе каждой почки находится около миллиона структурно-функциональных единиц ― нефронов, состоящих из капсулы, клубочка и извитого канальца. Мозговое вещество представлено пирамидами, состоящими из петель Генле и собирательных канальцев.
Из почечной лоханки моча поступает в мочеточник. Его стенки перистальтически сокращаются, проталкивая мочу в мочевой пузырь. Объем мочевого пузыря 250-500 мл, при его наполнении рецепторы растяжения в его стенках начинают посылать сигналы в центр мочеиспускания в мосте.
Из мочевого пузыря выходит мочеиспускательный канал. На нем имеется два сфинктера: внутренний (в месте выхода из мочевого пузыря) и наружный (образован поперечно-полосатой мускулатурой промежности).
Образование мочи
Почечная артерия распадается на приносящие артериолы, которые заходят внутрь почечных капсул и там образуют капиллярные клубочки. Выносящая артериола, которая выходит из капсулы, в 2 раза уже приносящей, поэтому в капиллярном клубочке создается повышенное давление. Из-за этого 10% плазмы крови фильтруется в полость капсулы, образуется первичная моча, 170 л в сутки. Состав: вода, соли, простые органические вещества (глюкоза, аминокислоты, мочевина и т.д.).
Из почечной капсулы выходит извитой каналец, который оплетается капиллярами, на которые распадается выносящая артерия. В извитом канальце происходит обратное всасывание полезных веществ ― воды, аминокислот, глюкозы, некоторых солей. Образуется вторичная моча, состоящая из воды, солей и мочевины, примерно 1,5 л в сутки. Извитой каналец дает петлю Генле через мозговое вещество, а затем впадает в собирательную трубочку, идущую в лоханку.
Рисунок 5. Строение нефрона
в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 54 1–20 | 21–40 | 41–54
Добавить в вариант
Защитой от чужеродных веществ и организмов служит
4) пищеварительная система
При попадании кишечной палочки в кровоток активизируется
2) пищеварительная система
4) эндокринная система
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие признаки характерны для органа, представленного на рисунке?
1) формирование желчи
2) обезвреживание крови от различных токсинов
3) обеспечивает созревание клеток иммунной системы
4) депо крови
5) разрушение повреждённых эритроцитов и тромбоцитов
6) образование пищеварительных ферментов
Что из перечисленного образует внутреннюю среду организма человека? Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) органы брюшной полости
2) кровь
3) содержимое пищеварительного канала
4) лимфа
5) тканевая жидкость
6) кровеносная и дыхательная системы
Источник: РЕШУ ОГЭ
Установите соответствие между процессами и отделами пищеварительной системы человека, в которых они происходят: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРОЦЕССЫ
А) эмульгирование жиров желчью
Б) расщепление нуклеиновых кислот до нуклеотидов
В) расщепление белков в кислой среде
Г) всасывание аминокислот в кровь
Д) секреция пепсиногена
Е) расщепление белков трипсином
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | Е |
Всасывание питательных веществ в пищеварительной системе человека наиболее интенсивно происходит в
Раздел: Человек
Источник: ЕГЭ по биологии 12.06.2013. Вторая волна. Вариант 1.
Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании пищи. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) интенсивное всасывание воды
2) набухание и частичное расщепление белков
3) начало расщепления крахмала
4) всасывание аминокислот и глюкозы в кровь
5) расщепление всех биополимеров пищи до мономеров
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2017 по биологии, Демонстрационная версия ЕГЭ—2018 по биологии
Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании и усвоении белков. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) поступление пищи в двенадцатиперстную кишку
2) расщепление пептидов под действием трипсина
3) расщепление полипептидов под действием пепсина
4) всасывание аминокислот в тонком кишечнике
5) механическое измельчение пищи
Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) расщепление белков пепсином
2) окончательное всасывание воды
3) активное всасывание аминокислот, глюкозы, глицерина и жирных кислот
4) расщепление белков трипсином
5) расщепление углеводов амилазой слюны
Источник: ЕГЭ по биологии 2018. Досрочная волна
Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании пищи. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) поступление желчи в двенадцатиперстную кишку
2) расщепление белков под действием пепсина
3) начало расщепления крахмала
4) всасывание жиров в лимфу
5) поступление каловых масс в прямую кишку
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2019 по биологии, Демонстрационная версия ЕГЭ—2020 по биологии
Установите соответствие между характеристиками и отделами пищеварительной системы человека, в которых они происходят: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) кислая среда
Б) эмульгируются жиры
В) происходит всасывание аминокислот в кровь
Г) расщепляется мальтоза
Д) белки расщепляются до пептидов
Е) активен фермент пепсин
ОТДЕЛЫ
1) тонкий кишечник
2) желудок
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | Е |
Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании пищи. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) поступление жёлчи в двенадцатиперстную кишку
2) расщепление белков под действием пепсина
3) начало расщепления крахмала
4) всасывание жиров в лимфатический капилляр
5) поступление непереваренных остатков пищи в прямую кишку
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2022 по биологии
Назовите зародышевый листок зародыша позвоночного животного, обозначенный на рисунке цифрой 1. Какие типы тканей, органы или части органов формируются из него?
Функцию всасывания питательных веществ в пищеварительной системе человека выполняют
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2013 по биологии
Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании пищи.
Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) обработка желчью
2) действие лизоцима
3) всасывание большей части воды
4) действие пепсина
5) действие липаз на эмульгированные жиры
На рисунке схематично изображены пищеварительные системы человека и кролика, при этом отображены относительные размеры различных отделов желудочно-кишечного тракта. Укажите, какой буквой на рисунке обозначена пищеварительная система кролика. Аргументируйте свой ответ. Каковы функции отделов желудочно-кишечного тракта, выделенных цветом?
Функцию всасывания питательных веществ в пищеварительной системе человека выполняют
1) клетки рыхлой соединительной ткани
2) клетки гладкой мышечной ткани
3) железы различных отделов пищеварительной системы
4) ворсинки тонкого кишечника
Рассмотрите таблицу «Уровни организации живой природы». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.
Уровни организации живой природы
Уровень | Пример |
---|---|
организменный | пищеварительная система человека |
? | таёжный лес |
Функцию всасывания питательных веществ в пищеварительной системе человека выполняют
1) клетки рыхлой соединительной ткани
2) клетки гладкой мышечной ткани
3) железы различных отделов пищеварительной системы
4) ворсинки тонкого кишечника
Всего: 54 1–20 | 21–40 | 41–54
Пищеварительная система человека
Материал по биологии
- Глотание
- Пищевод
- Желудок
- Состав желудочного сока
- Регуляция секреции желудочного сока:
- Тонкий кишечник
- Регуляция работы тонкого кишечника
- Печень
- Состав желчи
- Поджелудочная железа
- Регуляция работы поджелудочной железы
- Толстый кишечник
- Таблица. – Пищеварительные ферменты
О начальном отделе пищеварительной системы мы говорили ранее в конспекте
Статья о Ротовой полости
Продолжим тему, начиная с акта глотания. Глотание – это процесс проталкивания пищи от ротовой полости к желудку.
Глотание
Последовательность глотательного рефлекса:
- Возбуждение рецепторов на корне языка (при жевании образуется пищевой комок, который продвигается к корню языка. Раздражая его рецепторы).
- По центростремительным (афферентным, чувствительным) путям нервный импульс достигает продолговатого мозга.
- Происходит раздражение центра глотания продолговатого мозга, а также дыхательного и сосудодвигательного центра (при глотании задерживается дыхание, меняется ритм работы сердца).
- По двигательным (эфферентным, центробежным) путям нервный импульс отправляется ко многим мышцам, участвующим в глотании.
- Сокращение языка толкает пищевой комок в глотку, мягкое нёбо поднимается, закрывая проход в носовую полость, надгортанник закрывает гортань, препятствуя попаданию пищи в дыхательные пути.
- Мышцы глотки сильно сокращаются, толкая пищевой комок ниже, в пищевод.
- Сокращение стенок пищевода, движение пищи к желудку.
Пищевод
Это полый мышечный орган. Его стенка состоит из трех слоев: слизистой оболочки, мышечного слоя, соединительнотканного покрова.
- Слизистая оболочка внутри образует складки, позволяющие пищеводы значительно изменять свой просвет при глотании.
- Мышечный слой, способствующий передвижению твердых пищевых частиц. Верхняя часть пищевода содержит поперечно-полосатые мышцы, поэтому акт глотания можно контролировать волей, средняя часть пищевода содержит как поперечно-полосатые мышцы, так и гладкие. Мышцы нижней части пищевода представлены гладкой мускулатурой.
- Мышцы образуют два слоя: продольные (идущие сверху вниз) и циркулярные (опоясывающие пищевод кольцом).
- Мышцы обеспечивают перистальтическое (волнообразное) сокращение: в той части пищевода, где находится пищевой комок и немного ниже пищевод расширяется, а выше – сужается.
Желудок
Это полый мышечный орган. Может значительно растягиваться (в 2-3 раза).Как и пищевод, состоит из трех слоев: слизистой, мышечной и соединительнотканной.
- Слизистая оболочка образует многочисленные складки, значительно увеличивающие полезную поверхность. В слизистой оболочке расположено большое количество желез, состоящих из разных типов клеток:
- Главные клетки синтезируют пепсиноген – предшественник пепсина – главного фермента желудка. Почему клетки синтезируют не сами ферменты, а их предшественников? Из-за своей гидролитической активности фермент может разрушить белки клетки, в которой этот фермент образовался, чтобы этого избежать, клетка образует сначала неактивную форму, которая «включается» только тогда, когда попадает в соответствующую среду (для перехода от пепсиногена к пепсину необходима соляная кислота, соответственно, процесс активации происходит непосредственно в полости желудка).
- Обкладочные клетки образуют соляную кислоту, которая активирует пепсин и другие ферменты желудка, подавляет гнилостные процессы.
- Слизистые (добавочные) клетки выделяют слизь, защищающую стенку желудка он негативного действия желудочного сока.
- Эндокринные клетки, выделяющие гормон гастрин, регулирующий процесс пищеварения (усиливает секрецию пепсиногена и соляной кислоты, задерживает пищу в желудке для лучшего переваривания).
Задание в формате ЕГЭ с ответом:
Экспериментатор добавил в пробирку с раствором пепсина и соляной кислоты по несколько граммов крахмала и альбумина. Как изменится количество крахмала и альбумина через небольшой промежуток времени?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
- Увеличится
- Уменьшится
- Не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Количество крахмала
Количество альбумина
Из-за кислой среды, ферменты, поступившие в желудок из ротовой полости – амилаза и мальтаза перестают работать, так как им необходима щелочная среда.
- Слизистую оболочку окружает три слоя мышц, расположенных разных направлениях. Это позволяет мышцам сокращаться в разных плоскостях, наилучшим образом перемешивая пищу, превращая её в кашицу – химус.
- Соединительнотканная оболочка представлена серозной оболочкой. Способной хорошо растягиваться (не мешает растяжению стенки желудка при приёме большого количества пищи).
Состав желудочного сока
Кислотность желудочного сока зависит от кислотности пищи, её качества, от активности пищеварения в целом. При поступлении пищи в желудок pH может достигать значения 0,8 (сильнокислая среда), в покое кислотность может опускаться до значения pH = 6 (слабокислая среда, близкая к нейтральной).
В состав желудочного сока входят следующие вещества:
- Вода – среда для химических реакций, растворитель.
- Муцин – защищает слизистую от действия соляной кислоты и ферментов.
- Пепсин – фермент, образующийся при отщеплении от пепсиногена нескольких аминокислот в кислой среде. Работает только в сильнощелочной среде, катализирует разрушение пептидных связей, то есть участвует в разрушении белков. При действии пепсина на белки образуется смесь пептидов различной длины. На этом пищеварение белков не заканчивается, так как пептиды не способны пройти через мембрану кишечника и попасть в кровь, поэтому дальнейшее пищеварение происходит в тонком кишечнике. Пепсин так же створаживает молочный белок.
- Реннин (химозин, у жвачных животных называется сычужным ферментом) – фермент, разрушающий белки молока (створаживает молоко). В отличие от пепсина, работает в менее кислой среде. Наибольшее его количество выделяется в детском возрасте.
- Липаза желудка разрушает жиры на глицерин и жирные кислоты, наиболее активна у детей для разрушения жиров молока.
- Желатиназа разрушает желатин и коллаген мяса до пептидов или полипептидов.
- Соляная кислота подавляет гнилостные процессы, активирует ферменты, денатурирует белки пищи, после чего с ними могут связываться ферменты.
Пример задания из КИМ ЕГЭ:
Экспериментатор налил в пробирку раствор, содержащий пепсин, соляную кислоту и белок, измерил скорость разрушения белка. Затем аналогичный раствор налил в две другие пробирки и провёл эксперимент: в первый раствор добавил несколько кристалликов карбоната натрия, а во вторую – несколько миллилитров воды. Как изменится скорость расщепления белка в пробирках относительно контрольного раствора?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
- Увеличится
- Уменьшится
- Не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Скорость расщепления белка после добавления карбоната натрия
Скорость расщепления белка после добавления воды
Регуляция секреции желудочного сока:
Увеличение секреции |
Уменьшение секреции |
Под действием парасимпатической нервной системы |
Под действием симпатической нервной системы |
Выделение железистыми клетками желудка гастрина и гистамина |
Увеличение в крови концентрации глюкозы и аминокислот |
Употребление белковой пищи |
Употребление углеводистой пищи |
Тонкий кишечник
Из желудка через сфинктер пищевая кашица поступает в тонкий кишечник, на котором лежит основная пищеварительная функция. Тонкий кишечник может достигать 6 метров у взрослого человека, она состоит из следующих функциональных отделов:
- Двенадцатиперстная кишка. Это начальный отдел кишечника, имеет форму подковы. В нее впадает проток от поджелудочной железы и желчный проток.
- Тощая кишка
- Подвздошная кишка
Тощая и подвздошная кишки приставляют собой тонкую трубку, между которыми не видно границы.
Тонкий кишечник представляет собой извивающуюся трубку, состоящую из трех слоев:
- Слизистая оболочка, имеющая множество ворсинок и микроворсинок, значительно увеличивающих полезную поверхность. Микроворсинки представляют собой выросты эпителия, они играют наибольшую роль в увеличении поверхности всасывания в кишечнике.
Эпителиальные клетки ворсинок как бы окружают кровеносные и лимфатические капилляры, заключая их в своеобразный футляр.
В лимфатические капилляры засасываются глицерин и жирные кислоты, от чего лимфа, обычно являющаяся прозрачной жидкостью, становится мутной и белёсой.
В венозные капилляры засасываются мономеры пищи – аминокислоты и моносахара и часть воды.
Слизистая оболочка содержит большое количество железистых клеток, выделяющих кишечный сок, имеющий слабощелочную реакцию среды. Кишечный сок содержит следующие ферменты:
- Амилаза, лактаза, сахараза, мальтаза участвуют в конечном расщеплении олигосахаров и моносахаров до моносахаров (глюкозы и фруктозы).
- Липаза гидролизует жиры до глицерина и ВКК (высших карбоновых кислот или жирных карбоновых кислот).
- Ферменты, активирующие трипсин панкреатического сока.
Пищеварение в тонком кишечнике может быть полостным (за счет ферментов, свободно «плавающих» в кишечнике) и пристеночным (за счет ферментов, закрепленных в гликокаликсе ворсинок).
- Мышечная оболочка, обеспечивающая перистальтические сокращения и продвижение пищевой кашицы – химуса.
- Соединительнотканная оболочка.
Регуляция работы тонкого кишечника
Увеличение секреции кишечного сока и усиление перистальтики |
Уменьшение секреции кишечного сока и угнетение перистальтики |
Парасимпатическая нервная система |
Симпатическая нервная система |
Мотилин и ацетилхолин |
Адреналин и норадреналин |
Печень
В данном конспекте мы рассмотрим только пищеварительную функцию печени. Печень является самой крупной железой организма человека, её масса может достигать 1,7 кг. Основной печени являются печеночные дольки, состоящие из клеток – гепатоцитов, которые выделяют желчь. Желчь может либо сразу поступать в двенадцатиперстную кишку, либо накапливаться в желчном пузыре. Желчь, накапливаемая в желчном пузыре гораздо более концентрированная.
Состав желчи
Желчь – жидкость буро-коричневого цвета со слабощелочной реакцией среды, она активирует ферменты кишечника и поджелудочнойжелезы. В нее входят следующие компоненты:
- Вода
- Желчные кислоты – эмульгируют жиры (делают из крупных жировых капель более мелкие, что облегчает их переваривание).
Поджелудочная железа
Также рассмотрим только пищеварительные функции поджелудочной железы.
Поджелудочная железа, своей экзокринной частью, выделяет панкреатический сок, основную массу которого составляют ферменты:
- Трипсин
- Карбоксипептидаза
- Амилаза
- Липаза
- Рибонуклеаза
- Дезоксирибонуклеаза
Функции данных ферментов указаны в таблице в конце конспекта.
Регуляция работы поджелудочной железы
Усиление секреции панкреатического сока |
Подавление секреции панкреатического сока |
Парасимпатическая нервная система |
Симпатическая нервная система |
Раздражение стенок двенадцатиперстной кишки химусом |
Уменьшение количества химуса в кишечнике |
Ацетилхолин, секретин |
Глюкагон, адреналин |
Толстый кишечник
Толстый кишечник состоит из следующих отделов:
- Слепая кишка с червеобразным отростком (аппендиксом). У человека, в отличие от травоядных животных, слепая кишка короткая, а червеобразный отросток является рудиментом – он значительно меньше, чем, вероятно, был у предков, и изменил свою функцию с пищеварительной на иммунную.
- Ободочная кишка
- Прямая кишка расположена в полости малого таза, заканчивается анальным отверстием.
Толстый кишечник тоже состоит из трех слоев:
- Слизистая оболочка не содержит ворсинок, но содержит углубления – крипты, увеличивающие полезную поверхность, но в меньшей мере, чем это делают ворсинки тонкого кишечника. В слизистой оболочке содержится много желез, вырабатывающих слизистый секрет, обволакивающий каловые массы, что облегчает их прохождение и выделение.
- Мышечный слой представлен двумя типами мышц – продольными и циркулярными.
- Соединительнотканная оболочка.
В толстом кишечнике содержатся бифидо- и лактобактерии, они синтезируют витамины группы B и K, защищают организм человека от болезнетворных бактерий, гидролизуют клетчатку (целлюлозу).
В толстом кишечнике происходит всасывание большей части воды и минеральных веществ.
Задание по образцу ФИПИ:
Установите соответствие между признаками и органами, обозначенными на схеме выше цифрами 1, 2 и 3: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
- Выделяет желчные кислоты
- Полый орган
- Принимает секрет от множества парных и непарных желез
- Является самой крупной железой
- Выделяет трипсин, амилазу, липазу
- Выделяет протеазы и нуклеазы
- 1
- 2
- 3
Попробуйте решить задание ЕГЭ:
Установите соответствие между признаками и органами, обозначенными на схеме выше цифрами 1, 2 и 3: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
- Не содержит ворсинок, но содержит крипты
- Всасывает большую часть мономеров пищи в кровь
- Обеззараживает пищу за счет низкого показателя pH
- Участвует в пристеночном пищеварении
- Увеличивает поверхность за счет поперечных складок, ворсинок и микроворсинок
- Участвует в разрушении целлюлозы
- 1
- 2
- 3
Таблица. – Пищеварительные ферменты
Фермент |
Место образования |
Место работы |
Функции |
Ферменты, разрушающие углеводы |
|||
Амилаза |
Слюнные железы, поджелудочная железа, тонкий кишечник |
Ротовая полость, тонкий кишечник |
Разрушает крахмал до олигосахаридов |
Мальтаза |
Слюнные железы, тонкий кишечник |
Ротовая полость, тонкий кишечник |
Разрушает дисахарид мальтозу до глюкозы |
Лактаза |
Тонкий кишечник |
Тонкий кишечник |
Разрушает лактозу до глюкозы и галактозы |
Сахараза |
Тонкий кишечник |
Тонкий кишечник |
Разрушает сахарозу до глюкозы и фруктозы |
Ферменты, разрушающие белки (протеазы) |
|||
Пепсин |
Железистые клетки слизистой стенки желудка |
Полость желудка |
Разрушение белков на короткие пептиды и аминокислоты |
Трипсин |
Поджелудочная железа |
Тонкий кишечник |
Разрушает пептиды до аминокислот |
Желатиназа |
Железистые клетки слизистой стенки желудка |
Полость желудка |
Разрушает белки мяса — желатин и коллаген |
Ферменты, разрушающие жиры (липазы) |
|||
Липаза желудка |
Железистые клетки слизистой стенки желудка |
Полость желудка |
Более активна в детстве, разрушает жиры молока до глицерина и жирных кислот |
Липаза кишечника |
Поджелудочная железа, железистые клетки тонкого кишечника |
Тонкий кишечник |
Разрушает жиры до глицерина и жирных кислот |
Ферменты, разрушающие нуклеиновые кислоты (нуклеазы) |
|||
Дезоксирибонуклеаза |
Поджелудочная железа |
Тонкий кишечник |
Разрушает ДНК до нуклеотидов, разрушая фосфодиэфирные связи |
Рибонуклеаза |
Поджелудочная железа |
Тонкий кишечник |
Разрушает РНК до нуклеотидов, разрушая фосфодиэфирные связи |
Установите верную последовательность движения пищи по пищеварительной системе человека:
- прямая кишка
- желудок
- двенадцатиперстная кишка
- пищевод
- подвздошная кишка
- слепая кишка
Установите верную последовательность процессов пищеварения у человека:
- Первичная обработка крахмала пищи мальтазой и амилазой
- Всасывание в лимфу и кровь
- Эмульгирование жиров желчью
- Разрушение липидов до глицерина и карбоновых кислот
- Действие на пищу пепсина
- Разрушение клетчатки симбиотическими бактериями
Строение и жизнедеятельность органов системы пищеварения
Пищеварением называют совокупность процессов механического измельчения и химического расщепления пищи, которое делает ее компоненты пригодными для всасывания и использования в процессе обмена веществ. Эту функцию выполняет система пищеварения. Кроме того, она обеспечивает также удаление непереваренных остатков пищи, выделение токсичных продуктов обмена веществ и поддержание иммунитета.
Пищеварительная система человека образована пищеварительным каналом и сопутствующими железами. Общая длина пищеварительного канала составляет 8–10 м, он делится на три отдела: передний, средний и задний. В переднем отделе осуществляется в основном механическая обработка пищи, в среднем — химическое расщепление, всасывание и формирование каловых масс, а в заднем они накапливаются и время от времени удаляются. Передний отдел состоит из ротовой полости, глотки и пищевода, средний включает в себя желудок, тонкий и толстый кишечник, а задний представлен частью прямой кишки.
Ротовая полость подразделяется на преддверие рта, или предротовую полость, и собственно ротовую полость. Спереди преддверие рта ограничено щеками и губами, а сзади — зубами. В него ведет ротовое отверстие. Губы и щеки представляют собой складки кожи с мышечной подстилкой из круговой мышцы рта и щечных мышц. Губы обеспечивают восприятие температуры и консистенции пищи.
У ребенка насчитывается 20 молочных зубов, а у взрослого человека — 32 постоянных. Процесс смены зубов завершается к 12–14 годам.
Постоянный зуб имеет коронку, шейку и корни. Коронка покрыта эмалью, а корни — цементом, под ними залегает слой костной ткани — дентина. Середину зуба занимает пульпа, в которой располагаются кровеносные сосуды, обеспечивающие питание тканей зуба, и нервные окончания.
На каждой челюсти у взрослого человека расположены по 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных зуба. Последние коренные зубы называют «зубами мудрости», так как они вырастают позднее всего, к 20–25 годам.
С помощью зубов пища разделяется на куски, измельчается и пережевывается.
Наиболее распространенным заболеванием зубов является кариес, который вызывается бактериями, обитающими в ротовой полости. Эти бактерии выделяют кислоту, разрушающую эмаль зубов. В немалой степени кариесу способствует употребление горячей и холодной пищи. Кариес может вызвать развитие заболеваний как пищеварительной системы, так и других систем органов.
Собственно ротовая полость спереди и по бокам ограничена зубами, сверху — твердым и мягким небом, а снизу — диафрагмой рта, на которой лежит язык. В нее, как и в преддверие рта, открываются слюнные железы.
У человека имеется три пары крупных слюнных желез — околоушные, подъязычные и поднижнечелюстные, а также многочисленные мелкие железки щек, языка и неба. Они вырабатывают слюну, содержащую около 99 % воды и растворенные в ней минеральные соли и белки. Немаловажную роль среди белков слюны играют ферменты амилаза и птиалин, начинающие расщепление углеводов-полисахаридов, а также лизоцим, который обеззараживает пищу. Кроме того, значение слюны в пищеварении заключается также в смачивании пищи и склеивании ее частиц, что облегчает пережевывание, формирование пищевого комка и глотание. Для нормального функционирования компонентов слюны необходима щелочная среда (рН > 7,0).
Язык — это мышечный орган, прикрепленный задним концом. Он обеспечивает восприятие вкуса, температуры и консистенции пищи, а также способствует перемешиванию пищи во рту и глотанию пищевого комка. Попадание пищевого комка на корень языка стимулирует глотательный рефлекс и продвижение пищи через глотку и пищевод в желудок. При этом должен закрыться надгортанник, чтобы она не оказалась в дыхательных путях. Язык вместе с зубами участвует в формировании членораздельной речи.
В глубине ротовой полости также размещаются миндалины, выполняющие защитную функцию. Таким образом, в ротовой полости происходит измельчение, смачивание и первичное переваривание пищи, а также восприятие ее вкуса.
Глотка является частью пищеварительной трубки, соединяющей ротовую и носовую полости с одной стороны, и пищевод с гортанью — с другой.
Пищевод — это выстланная изнутри эпителием мышечная трубка, по которой пища попадает в желудок. Длина пищевода составляет около 23–25 см. Он начинается в шейной области, проходит через грудную полость, диафрагму и впадает в желудок, лежащий в брюшной полости. Пищевод расположен позади трахеи.
Все органы пищеварительной системы, расположенные в брюшной полости — желудок, тонкий и толстый кишечник, не разбросаны там беспорядочно, а подвешены на брыжейках — тяжах соединительной ткани.
Желудок — полый мышечный орган объемом 1,5–2 л. Стенки желудка выстланы эпителием, который выделяет желудочный сок и слизь, предотвращающую переваривание стенок желудка. В состав желудочного сока входят фермент пепсин и соляная кислота. Соляная кислота активирует пепсин и отчасти обеззараживает пищу, а также делает среду в желудке кислой (рН < 7,0). Под действием пепсина происходит расщепление белков до аминокислот. Сокращение стенок желудка обеспечивает перемешивание пищи и ее продвижение в направлении кишечника. В желудке пища задерживается от 2 до 48 часов в зависимости от ее химической природы.
На границе желудка и тонкого кишечника находится сфинктер — круговая мышца, не позволяющая пище возвращаться обратно, если она поступила в кишечник.
Кишечник у человека делится на тонкий и толстый. Длина тонкого кишечника составляет около 5–6 м, он образован двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишками. В двенадцатиперстную кишку открываются протоки печени и поджелудочной железы.
Стенки тонкого кишечника покрыты многочисленными выростами эпителия — ворсинками, а также содержат многочисленные кишечные железки, вырабатывающие кишечный сок. В тонком кишечнике под действием ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока, выделяемого железистыми клетками стенок, происходит окончательное расщепление углеводов, белков и жиров, а также их всасывание в кровь и лимфу. Для нормальной работы ферментов в тонком кишечнике оптимальной является щелочная среда (рН > 7,0). Стенки ворсинок кишечника имеют микроворсинки, что способствует значительному увеличению поверхности всасывания растворенных веществ, которые попадают в кровеносные и лимфатические капилляры, пронизывающие ворсинки изнутри, а затем разносятся по всему организму. Следует отметить, что углеводы и аминокислоты всасываются в кровь и обязательно проходят через печень, тогда как продукты расщепления жиров, поступающие в лимфу, минуют печень.
В толстом кишечнике, образованном слепой, ободочной и прямой кишками, завершается расщепление веществ, происходит обратное всасывание воды и формируются каловые массы. В нем также обитают симбиотические бактерии, которые расщепляют некоторые непереваренные организмом человека вещества, например целлюлозу, синтезируя витамины (например, группы В) и другие биологически активные вещества, которые затем всасываются в кровь и используются организмом. Каловые массы периодически удаляются из организма путем дефекации.
Слепая кишка имеет червеобразный отросток (аппендикс), который является органом иммунной системы. Его воспаление называется аппендицитом.
Печень является самой крупной железой организма, масса которой составляет около 1,5 кг. Она обеспечивает обезвреживание ядовитых веществ, попадающих в кровь, способствует перевариванию пищи, а также выполняет запасающую функцию. Секрет печени называется желчью, он способствует эмульгированию, омылению, расщеплению и всасыванию жиров, а также стимулирует сокращения стенок кишечника. Эмульгированием называется дробление крупных капель жира на более мелкие, что облегчает доступ ферментов к ним. С желчью выделяются также продукты распада вредных для организма веществ. В сутки вырабатывается около 1,5–2 л желчи, однако часть ее в отсутствие пищи временно накапливается в желчном пузыре. Кровеносные сосуды, которые оплетают стенки тонкого кишечника, собираются в воротную вену печени. Кровь, принесенная воротной веной, проходит своеобразную очистку, в ходе которой обезвреживаются ядовитые для организма вещества. Избыток глюкозы в плазме крови задерживается в печени и запасается в виде гликогена, при необходимости высвобождаясь. Регулируется данный процесс гормонами поджелудочной железы — инсулином и глюкагоном.
Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции, поскольку часть ее клеток выделяет в тонкую кишку пищеварительный сок, а другая часть выбрасывает в кровяное русло гормоны инсулин и глюкагон. Сок поджелудочной железы содержит ферменты, расщепляющие углеводы, белки и жиры, например амилазу, трипсин и липазу.
Изучением процессов пищеварения и их рефлекторного характера занимался великий русский физиолог И. П. Павлов. В опытах на собаках он доказал, что выработка слюны и желудочного сока — это безусловный рефлекс на запах и вид пищи.
Заболевания системы пищеварения. Так как пищеварительная система сообщается с окружающей средой, то она является одной из наиболее уязвимых для возбудителей различных заболеваний частью нашего организма. Наиболее распространенными в наше время заболеваниями пищеварительной системы являются гастриты, колиты, язва желудка и двенадцатиперстной кишки, гепатиты, рак желудка, кишечника и др. Гастриты, колиты и язвы в большинстве своем вызываются неправильным питанием, излишней эмоциональностью и некоторыми бактериями, обитающими в них. Возбудителями гепатитов являются вирусы, которые попадают в организм в основном при нарушении правил гигиены питания (немытые руки, овощи и фрукты), а также через сыворотку крови. Некоторые формы гепатита легко диагностируются и могут быть излечены, тогда как гепатит С, называемый также «ласковым убийцей», протекает в основном бессимптомно и приводит к гибели человека. Человек, зараженный гепатитом, долгое время является источником инфицирования для других людей. Достаточно широко распространены различные кишечные инфекции и инвазии (заражение животными — возбудителями заболеваний). Попадание в организм некоторых простейших животных, бактерий и вирусов, таких как возбудители амебной и бактериальной дизентерии, холеры, как правило, сопровождается диареей (поносом), а также повышением температуры, болями в области живота и обезвоживанием организма. Заражение же паразитическими червями, такими как цепни и острицы, часто связано с потерей веса и аппетита, снижением иммунитета и аллергическими реакциями. Не следует забывать, что больной при этом является разносчиком паразитов. Таким образом, культура питания тесно связана с соблюдением правил личной гигиены.
Витамины
Витамины — это физиологически активные вещества, принимающие участие в процессе обмена веществ в качестве регуляторов процессов жизнедеятельности.
Витамины входят в состав многих ферментов и некоторых важнейших веществ, принимающих участие в процессах метаболизма.
Подавляющее большинство витаминов не синтезируется в организме человека и должно поступать с пищей, чаще всего растительной. Важная роль в обеспечении организма витаминами принадлежит микрофлоре толстого кишечника, которая вырабатывает, например, некоторые витамины группы В. В летний и осенний период организм получает их в достаточном количестве, тогда как в зимнее и особенно в весеннее время ощущается недостаток витаминов. Полное отсутствие какого-либо витамина в организме называется авитаминозом, однако оно встречается редко, гораздо более распространенное явление — пониженное содержание витамина в организме — гиповитаминоз. Гиповитаминоз настолько же небезопасен для процессов жизнедеятельности в организме, как и гипервитаминоз — повышенное содержание витамина. Например, при избытке витамина А возникают изменения кожи, слизистых оболочек и костей, головные боли и малокровие, а гипервитаминоз по витамину С может спровоцировать не только повреждения поджелудочной железы и почек, но и способствовать ускоренному выведению других витаминов из организма.
Всего известно около 20 витаминов и витаминоподобных веществ. По физико-химическим свойствам их делят на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. К первой группе относятся витамины группы В и С, тогда как ко второй — A, D и Е.
Витамин А (ретинол) требуется в количестве 1–2 мг в сутки. Он имеется в рыбьем жире, яйцах, сливочном масле, моркови, шпинате и других растительных продуктах, содержащих каротиноиды. Недостаток ретинола приводит к изменениям кожи и слизистых оболочек: их сухости, воспалению и размягчению слизистых и роговицы, поражению эпителия, пищеварительного аппарата, снижению остроты сумеречного зрения (так называемая «куриная слепота»), когда человек днем видит хорошо, а в сумерки зрительная чувствительность нарушается, также могут наблюдаться нарушения роста. Это связано с тем, что витамин А является компонентом зрительного пигмента палочек сетчатки — родопсина — и фактором роста.
Витамин В1 (тиамин) должен поступать в организм в количестве 2–3 мг в сутки. Им богаты мука грубого помола (содержащая отруби), дрожжи, печень, почки и яйца. Нарушение поступления витамина В1 приводит к развитию болезни бери-бери, симптомами которой являются расстройства нервной системы (полиневрит), сердечно-сосудистые заболевания и мышечная атрофия.
Витамин В2 (рибофлавин) требуется организму в количестве 1–3 мг в сутки. Сравнительно высокие его концентрации содержатся в дрожжах, им богаты хлеб (с мукой грубого помола), семена злаков, яйца, мясо, свежие овощи и фрукты, частично он синтезируется микрофлорой кишечника. При недостатке витамина В2 происходит поражение слизистых оболочек, воспаление слизистой языка, поражения глаз, общая мышечная слабость и слабость сердечной мышцы, анемии.
Витамин В3 (пантотеновая кислота) поступает в организм в количестве 10 мг в сутки. Им богаты мясные продукты, особенно печень и растительные продукты (зернобобовые), дрожжи и др. Недостаток витамина сопровождается развитием дерматитов, нарушением работы пищеварительного тракта, снижением умственных способностей.
Витамин В6 (пиридоксин) требуется организму в количестве 2–3 мг в сутки. Он находится в пшеничной и кукурузной муке, крупе, дрожжах, печени, почках, молоке, мясе, рыбе, синтезируется кишечными бактериями. Гиповитаминоз по витамину В6 сопровождается нарушениями белкового и жирового обмена, тошнотой, рвотой, нервными расстройствами, повышенной возбудимостью нервной системы, заболеваниями кожи.
Витамин В12 (цианкобаламин) должен поступать в организм в количестве 2,5–5 мг в сутки. Им богаты печень, почки, частично он синтезируется в кишечнике. Недостаток данного витамина приводит к нарушению пищеварения, малокровию, а иногда даже и к злокачественной анемии. Дефицит витамина В12 зачастую связан не с его недостатком в пище, а с нарушением его всасывания в пищеварительном тракте.
Витамин С (аскорбиновая кислота) требуется организму в количестве 80–100 мг в сутки, причем богаты им плоды черной смородины, шиповника, цитрусовые, капуста, шпинат и другие зеленые растения. Несмотря на то, что в картофеле содержится небольшое количество витамина С, это компенсируется значительным количеством потребляемого картофеля. При недостатке витамина С развивается цинга (скорбут), симптомами которой являются исхудание лица, отек и кровоточивость десен, многочисленные пятна, синяки и кровоизлияния на теле и внутренних органах, ломкость костей, нервно-психические расстройства, снижение устойчивости к различным заболеваниям. Поэтому при простудных и вирусных заболеваниях в первые дни рекомендуют принимать повышенные дозы витамина С (до 1 г).
Витамин D (кальциферол) требуется человеку в количестве 2,5–25 мг в сутки, причем наибольшие его количества нужны в детском возрасте. Частично витамин D синтезируется в коже на солнце. Источниками витамина являются рыбий жир, печень, масло и яйца. Гиповитаминоз по витамину D сопровождается нарушением формирования костной ткани, размягчением и искривлением костей — рахитом, нарушением формирования зубов.
Витамин Е (токоферол) требуется человеку в количестве 20–50 мг в сутки. Им богаты растительные масла: подсолнечное, кукурузное, оливковое. Особенно высоко его содержание в масле, полученном из зародышей пшеницы, и в зеленом горошке. Продукты животного происхождения бедны токоферолом. Недостаток витамина Е приводит к нарушению формирования половых желез и бесплодию, мышечной дистрофии, появлению некрозов в печени, тканях мозга, особенно в мозжечке.
Витамины — нестойкие соединения, которые разрушаются в процессе хранения продуктов питания и приготовления пищи, особенно при термической обработке. Например, витамин С разрушается уже при 80 $°$С. Кроме того, значительная часть витаминов находится в поверхностных слоях овощей и фруктов, поэтому следует срезать как можно более тонкий их слой.
Таким образом, рациональное питание является залогом здоровья, хотя здоровый образ жизни заключается не только в нем.