Пищеварение – это процесс расщепления пищи на вещества, которые могут абсорбироваться и использоваться организмом для получения энергии, для роста и восстановления.

Пищеварительная система зависит от действия веществ, называемых энзимами, на пищу, которую съедает человек. Эти вещества вырабатываются органами, примыкающими к пищеварительному тракту. Они несут ответственность за многие химические реакции, участвующие в пищеварении.

Изменения начинают происходить уже во рту. Когда пища пережевывается, слюнные железы, расположенные под языком, ускоряют секрецию, а энзим птиалин, который они вырабатывают, начинает разлагать некоторые из утлеводов на мелкие молекулы, известные как мальтоза и глюкоза.

Пища спускается далее по пищеводу и попадает в желудок, где оказывается в смеси химических веществ – слизи, соляной кислоты и энзима пепсина. Энзим птиалин заканчивает свое действие, однако начинается новая серия химических реакций, запускаемых нервными импульсами.

Количество выделяемого желудочного сока регулируется в желудке и кишечнике посредством нервных импульсов, присутствием самой пищи и выделением гормонов.

Гормон гастрин побуждает клетки желудка выделять соляную кислоту и пепсин, после того как пища поступает в желудок, чтобы происходило расщепление пищи на пептоны. Слизистая секреция не позволяет кислоте разрушать желудочный покров. Когда кислотность достигает определенного уровня, выработка гастрина прекращается.

В процессе пережевывания пищи участвует ряд лицевых мышц, работающих вместе с зубами, языком и слюнными железами. Кусание контролируется двумя мышцами – жевательной и височной; жевание регулируется сокращением щечных мышц, которые сжимают скулы, а также положением пищи во рту. Внутренние крыловидные мышцы двигают челюсть из стороны в сторону, а внешние крыловидные мышцы двигают челюсть вперед и назад.

Одной из задач пищеварительной системы является расщепление углеводов крахмала, содержащихся в картофеле, хлебе и другой пище, на отдельные молекулы сахара. Этот процесс расщепления начинается во рту, где имеется энзим, расщепляющий крахмал (или химический фермент) – амилаза, которая содержится в слюне. Амилаза обильно перемешивается с пищей, когда та проходит через желудок в кишечник.

Амилаза расщепляет крахмал на пары молекул сахара, которые в дальнейшем также разлагаются другими энзимами в тонкой кишке. В результате этого всасываются только молекулы сахара. Затем сахар кровяным потоком доставляется в печень. Печень превращает фруктозу и другие подобные сложные компоненты в глюкозу.

Организм обладает достаточным количеством механизмов, которые контролируют необходимый уровень содержания глюкозы в крови. Эти механизмы основываются на выделении и приостановлении выделения глюкозы, хранимой в печени. Глюкоза накапливается как сложный элемент, называемый гликогеном, который представляет собой свободную сетку молекул глюкозы.

Как только глюкоза выделяется в кровь, она забирается клетками. Особое значение имеет при этом инсулин. Инсулин так же, как и амилаза, вырабатывается поджелудочной железой из специальных островков ткани, называемых островками Лангерганса. Но в отличие от амилазы инсулин выделяется в кровь, а не в кишечник.

Когда глюкоза попадает в клетки, она сжигается вместе с кислородом, вырабатывая энергию. Углекислота и вода являются продуктами обмена данного процесса. Двуокись углерода уносится кровью в легкие, которые ее выдыхают, а вода соединяется с водной средой организма, составляющей 70 процентов веса тела.

Подобно тому, как печень хранит глюкозу в виде гликогена, энергия, полученная после сгорания глюкозы, накапливается в каждой клетке для того, чтобы использоваться постепенно, обеспечивая химические реакции, от которых зависит жизнедеятельность клеток. Для этого клетки вырабатывают фосфорнокислые сложные элементы с высоким содержанием энергии, которые легко расщепляются, высвобождая энергию. Эти фосфорнокислые сложные вещества (аденозинтрифосфат, или АТФ) подобны батарейке, которая используется и перезаряжается по необходимости, выделяя энергию малыми порциями, в соответствии с потребностями. Перезарядка происходит в результате сгорания глюкозы.

В процессе пищеварения крахмал расщепляется на глюкозу энзимом амилазой. Кровь переносит глюкозу в печень. Если уровень содержания глюкозы высокий, инсулин – гормон поджелудочной железы – способствует превращению лишней глюкозы в гликоген, который хранится в печени. Если уровень содержания глюкозы в крови низкий, то поджелудочная железа выделяет другой гормон – глюкагон, который действует таким образом, что накопленный гликоген начинает выделяться как глюкоза. В процессе пищеварения энзимы расщепляют углеводы на глюкозу, фруктозу и галактозу, которые всасываются в кровяной поток в тонкой кишке. Печень превращает их всех в глюкозу, которая накапливается как гликоген в печени и мышцах и выделяется в клетки для использования их в качестве энергии (вода – побочный продукт) или хранения в виде аденозинтрифосфата. Гормоны контролируют содержание глюкозы в крови.

Необходимо поддерживать уровень содержания глюкозы в крови в определенных пределах для сохранения хорошего самочувствия. Слишком высокое содержание ее в крови вызывает диабет. Если же уровень глюкозы падает ниже нормы, мозг перестает адекватно функционировать, вызывая потерю сознания – гипогликемию.

Постоянный уровень глюкозы в крови поддерживается путем сбалансированного действия инсулина (который понижает содержание глюкозы в крови, проталкивая ее в клетки) и ряда друтих гормонов, которые повышают содержание глюкозы в крови, высвобождая глюкозу из печени. Наиболее важными являются адреналин и кортизон, которые выделяются надпочечником. Другой гормон, называемый гормоном роста, вырабатывается гипофизом мозга. Гормон роста также стремится увеличить содержание глюкозы в крови.

Рот человека представляет своеобразную пещеру, в которой находятся язык и зубы. Границей ротовой полости являются губы. Ротовая полость соединяется с проходами, ведущими в пищеварительный тракт и легкие. Ротовая полость связана с двумя важнейшими системами организма, а именно: она задействована в процессах пищеварения и дыхания. Ротовая полость также связана с речью.

Благодаря губам рот приобретает свойственные ему очертания и выраже ние. Губы состоят из мышечных волокон, покрытых эластичной тканью и обильно снабженных нервами, которые придают губам повышенную чувствительность.

Губы покрыты смягченной кожей, которая является промежуточным структурным звеном между собственно кожей, покрывающей лицо, и оболочкой, покрывающей внутреннюю поверхность ротовой полости. Кожа губ в отличие от собственно кожи не имеет волосяного покрова, потовых желез и желез, выделяющих жировую смазку.

Ротовая полость имеет слизистую оболочку, которая содержит железы, выделяющие слабо клейкую прозрачную жидкость – слизь. Непрерывная секреция этих желез обеспечивает постоянную влажную среду в ротовой полости, чему также способствует деятельность слюнных желез. Оболочка щек подвержена повреждениям различного рода, однако имеет замечательную способность к восстановлению.

В верхней передней части ротовой полости находится твердое нёбо, которое переходит в мягкое нёбо, расположенное за твердым. Твердое нёбо, образуемое основанием верхней челюстной кости, или основанием верхней челюсти, дает языку возможность прижиматься к твердой поверхности, тем самым способствуя перемешиванию и размягчению пищи. Мягкость мягкого нёба имеет важное значение, так как позволяет ему подниматься при глотании пищи, а значит, не дает пищи попасть в носовую полость, проходы которой открываются в задний отдел ротовой полости.

Из центра мягкого нёба свисает кусочек ткани, называемый язычком, или «третьей миндалиной». Настоящая функция язычка остается невыясненной, однако существует мнение, что язычок является надежной заслонкой дыхательного тракта, не давая человеку подавиться при глотании пищи.

Вид спереди (левый рисунок) показывает то, что человек видит, открыв рот и посмотрев в зеркало. На верхнем рисунке представлено внутреннее строение ротовой полости.

Язык имеет форму треугольника с широким основанием и почти острым кончиком. У основания, или корня, язык прикрепляется к нижней челюсти и к подъязычной кости черепа. По бокам корень языка соединен со стенками фаринкса, находящегося в задней части полости рта.

В средней части язык имеет выпуклую верхнюю поверхность, нижняя его поверхность соединена с дном ротовой полости посредством тонкого ремня ткани, называемого уздечкой. Кончик языка свободно двигается, однако когда человек не ест и не говорит, язык аккуратно лежит во рту, касаясь своим кончиком передних зубов.

Движения языка определяются мышцами, из которых он состоит и посредством которых прикрепляется, а также расположением его в ротовой полости.

Сам язык содержит мышечные волокна, продольные и поперечные, которые позволяют ему двигаться. Разнообразие движениям языка придают сокращения мышц, расположенных на шее и в боковых отделах челюстей. Например, шило-язычная мышца шеи отвечает за движения языка вверх и назад, подъязычно-язычная мышца шеи опускает язык в нормальное расслабленное положение.

Во время приема пищи основная работа языка заключается в передаче этой пищи зубам для пережевывания и в скатывании размягченной пищи в шарик, приемлемый для глотания. Такие действия совершаются посредством закручивающихся движений языка и его движений вверх и вниз. После выполнения своей функции язык проталкивает шарик пищи в фаринкс, расположенный в заднем отделе ротовой полости, откуда проглоченная пища попадает в пищевод и далее в желудок.

Рисунки показывают, каким образом язык крепится внутри ротовой полости (крайний справа), а также строение языка (справа), в частности, представляя сосочки, расположенные на поверхности языка и вкусовые почки, слюнные железы и мышечные ткани, расположенные под языком.

Ежедневно организм вырабатывает около 1,7 литра (3 футов) слюны, представляющей собой водную секрецию, состоящую из слизи и жидкости. Слюна содержит энзим птиалин, который помогает пищеварению, и химическое вещество, называемое лизозимом, которое выступает в роли дезинфицирующего средства, защищая ротовую полость от инфекции. Слюна, следовательно, обладает антисептическими свойствами.

Слюна вырабатывается тремя парными железами, расположенными на лицевой части тела и шее: околоушной железой, подчелюстной железой и подъязычной железой. Имеется также большое количество более мелких желез, расположенных в ротовой полости. Каждая слюнная железа состоит из ветвящихся труб, примыкающих друг к другу и содержащих секреторные клетки. Назначение секреторных клеток отличается от функции самих желез, а жидкость, которую выделяют секреторные клетки, также не похожа на жидкость, выделяемую железами.

Околоушные железы являются самыми крупными из слюнных желез. Они расположены в шейном отделе тела, в угловой части челюсти и тянутся вверх до скуловой кости впереди уха. Слюна из околоушных желез стекает к щекам по выводным протокам, которые отходят от переднего края желез. В отличие от других слюнных желез околоушные железы вырабатывают водную секрецию с повышенным содержанием птиалина – энзима, который расщепляет крахмал.

Хотя околоушные железы являются самыми крупными, они производят только около четверти общего количества слюны. Подчелюстные железы расположены под челюстью, ниже задних зубов, а подъязычные железы находятся под языком на дне ротовой полости. И те, и другие железы выделяют слюну по обе стороны уздечки языка (тонкой полоски ткани, которая выступает у основания языка и соединяет язык с дном ротовой полости). Подъязычные железы выделяют очень клейкую, содержащую слизь слюну. Подчелюстные железы вырабатывают слюну, которая представляет собой жидкость, наполовину содержащую слизь и птиалин, и которая составляет основной объем от общего количества слюны, выделяемой в ротовую полость в любой конкретный отрезок времени.

Слюна поступает в ротовую полость по протокам, отходящим от слюнных желез. Протоки открываются в верхнюю часть щеки и в основание ротовой полости в ряде точек. Слюна поддерживает влажную среду во рту и смачивает сухую пищу. В слюне присутствует энзим птиалин, который начинает процесс пищеварения путем расщепления крахмалосодержащей пищи. Действие энзима по расщеплению пищи обычно заканчивается в желудке под влиянием желудочной кислоты.

Основная функция слюны – способствовать пищеварению. Когда человек принимает пищу, слюна поддерживает влажную и благодатную среду в ротовой полости, смачивает сухую пищу для более легкого ее пережевывания и проглатывания Слизь, содержащаяся в слюне, окутывает шарик пищи и выполняет роль смазывающего средства, помогающего акту глотания.

Энзим птиалин, содержащийся в слюне, открывает первый этап пищеварения. Он начинает расщеплять крахмалосодержащую пищу на простые виды сахара. Действие энзима птиалина останавливается желудочной кислотой. Однако если комочки пищи достаточно большие и пища хорошо пережевана, то кислота не имеет возможности проникнуть внутрь комочков и остановить процесс расщепления крахмала.

Слюна также дает человеку возможность почувствовать вкус пищи и напитков. Ощущение вкуса создают многотысячные вкусовые почки, которые расположены в слизистой оболочке языка. Однако эти вкусовые почки могут реагировать только на жидкость, твердая же пища в сухой ротовой полости не дает вкусовых ощущений, поэтому важно, чтобы слюна сначала разжижила некоторое количество такой пищи. Эта жижеобразная масса попадает затем на вкусовые почки, которые будучи химически стимулированными передают информацию в мозг. Мозг же интерпретирует вкус пищи.

Слюна вырабатывается непрерывно, днем и ночью, с медленной скоростью. Количество слюны регулируется вегетативной (автономной) нервной системой, которая управляет всей подсознательной деятельностью человека. Однако путем стимуляции со стороны нервов скорость выделения слюны может меняться. Стимуляция, поступающая от симпатической нервной системы, замедляет течение слюны. Например, мы ощущаем сухость во рту, когда нервничаем, речь при этом становится затрудненной, так как губы и язык не смазываются в достаточной степени, чтобы свободно двигаться. С другой стороны, повышенное слюновыделение является результатом рефлексорного действия, производимого парасимпатической нервной системой: нервы, которые передают вкусовые ощущения в мозг, стимулируют слюнотечение, когда пища попадает в рот. Этот феномен известен как врожденный рефлекс. Но повышенное слюновыделение может быть создано и при одной мысли о пище. Поэтому верно то, что даже просто вид пищи делает рот человека обильно влажным. Данный феномен называется приобретенным, или условным, рефлексом.

Зубы – это твердые, костеподобные структуры, заключенные в углублениях челюстей. В течение жизни человека происходит две смены зубов.

Каждый зуб состоит из двух частей: коронки, которая является видимой в полости рта частью зуба, и корня, который спрятан в челюстной кости. Корни зубов обычно длиннее коронок. Передние зубы имеют только один корень, зубы расположенные ближе к задней части ротовой полости, имеют два или три корня.

Основной структурный элемент зуба образуется обызвествленной тканью, называемой дентином. Дентин представляет собой твердое, костеподобное вещество, которое содержит живые клетки. Дентин является чувствительной тканью, позволяющей ощутить боль при термальном или химическом воздействии на нее. Дентин коронки зуба покрыт защитным слоем эмали, которая представляет собой особо твердую, лишенную клеток, нечувствительную ткань. Корень покрыт слоем цемента – вещества, которое в чем-то схоже с дентином: цемент помогает удерживать зуб в его ячейке.

Центральная часть зуба представляет полость, которая заполнена чувствительной тканью – зубной мякотью, пульпой. Зубная пульпа заполняет зуб от коронки до корня, который заканчивается отверстием. Через это отверстие мельчайшие кровеносные сосуды и нервы входят в зубную мякоть.

У человека существует два типа зубов. Молочные, временные, зубы бывают в детском возрасте и обычно все выпадают. Молочные зубы можно разделить на три категории:
резцы
клыки (глазные зубы)
моляры (большие коренные зубы)

Постоянные зубы заменяют первоначальные, временные. Постоянные зубы подразделяются на те же типы, что и молочные, с той лишь разницей, что существует еще одна категория зубов – премоляры, которые являются промежуточными по форме и расположению между клыками и молярами.

Резцы имеют тонкие лопатообразные режущие края, работа верхних и нижних резцов схожа с работой ножниц. Клыки хорошо приспособлены для разрывания пищи, а моляры и премоляры эффективны скорее в перемалывании пищи, чем в ее разрезании.

Зубы образуют овальной формы дугу, куда входят резцы, занимающие переднюю часть дуги, клыки, премоляры и моляры, последовательно уходящие в глубь полости рта. Зубные дуги, верхняя и нижняя, стыкуются таким образом, что при кусании верхняя и нижняя дуги смыкаются.

Теоретически все люди имеют 32 постоянных зуба. Порядок верхних и нижних зубов абсолютно одинаков, В каждом ряду имеются 4 резца, 2 клыка, 4 премоляра, 8 моляров. У детей только 20 молочных зубов; в каждом ряду имеются 4 резца, 2 клыка и 4 моляра – всего 10 зубов. Резцы режут пищу, клыки ее разрывают, моляры и премоляры перемалывают. В результате эволюции человека зубы изменились; клыки стали менее острыми, а у многих людей зубы мудрости не развиваются совсем

Каждый зуб посредством корня прикреплен к челюстной кости. Часть челюсти, которая удерживает зубы, называется альвеолярным отростком челюсти. Способ крепления зубов к челюсти достаточно сложный. Зубы прикрепляются к челюсти через волокна, которые называются периодонтальной связкой. Она состоит из серии крепких коллагенных волокон, которые тянутся от цемента, покрывающего корень, к примыкающей альвеолярной кости. Эти волокна усеяны соединительной тканью, которая также содержит кровеносные сосуды и нервные волокна.

Результатом такого способа крепления зубов является очень слабая подвижность зубов, которая выполняет роль своеобразного буфера, способного защитить зубы и кость от разрушения во время акта кусания.

Особо важной в этой системе является та часть зуба, где коронка стыкуется с корнем. В этом месте манжета десны крепко соединяется с зубом и служит для защиты ткани, расположенной ниже, от инфекции и других вредных воздействий

Этап пищеварения в ротовой полости завершается тогда, когда язык проталкивает шарик пищи вдоль верхней поверхности ротовой полости в полость, обильно покрытую мышцами в задней части горла – фаринкс, после чего пища попадает в пищевод.

Самый нижний, ларингальный, отдел фаринкса всецело задействован в акте глотания. Этот отдел расположен непосредственно за ларинксом, и его мышцы соединены со щитовидным и перстневидным хрящами, движения которых помогают производить звуки речи. Сокращении мышц помогают проталкивать пищу через указанный отдел фаринкса в пищеварительный тракт.

Первый этап глотания представляет собой произвольный акт, которым человек сознательно управляет. Однако, как только пища проходит заднюю часть языка, наступает непроизвольный, автоматический этап акта глотания.

Шарик пищи не проскальзывает просто так по пищеводу в желудок, он активно проталкивается вниз посредством серии волнообразных сокращений, этот процесс называется перистальтикой. Прохождение пищи, следовательно, является активным процессом, а не пассивным механизмом, зависящим от силы тяжести. Поэтому человек может есть и пить так, как хочет, к примеру сидя или даже стоя на голове.

Как только пища попадает в фаринкс, в пределах пары секунд происходят действия, предотвращающие смешение актов глотания и дыхания. Мышцы фаринкса сокращаются, проталкивая шарик пищи к верхнему концу пищевода. В то же время другие мышцы лица и горла поднимают язык к верхней плоскости ротовой полости с тем, чтобы пища не могла вернуться обратно в рот. Эти мышцы также поднимают вверх мягкое нёбо (бескостную часть верхней плоскости ротовой полости), не позволяя пищи попасть в носовую полость, и закрывают надгортанник над поднятым ларинксом для того, чтобы пища не попала в трахею и легкие и не перекрыла поступление кислорода. Иногда надгортанник случайно не закрывается вовремя, и пища или жидкость попадает в ларинкс. В этом случае проглоченное вещество немедленно выталкивается сильным кашлем. Это то состояние, которое человек знает и обозначает, как «пища идет не туда, неправильно».

Верхушка пищевода располагается непосредственно за трахеей. Чуть ниже выемки верха грудной клетки трубка пищевода слегка отклоняется влево и проходит за левым бронхом. Пищевод прободает диафрагму и соединяется с верхним отделом желудка.

Пищевод представляет собой эластичную трубку длиной около 25 см (10 дюймов) и диаметром около 2,5 см (1 дюйма). Как и другие отделы пищеварительного тракта, пищевод имеет четыре слоя: слизистую оболочку, которая позволяет пищи легко проходить вниз: подслизистый слой, который удерживает на месте слизистую оболочку; относительно толстый мышечный слой, состоящий из циркулярных (круговых) и продольных волокон; и, наконец, внешний защитный слой.

Четко выраженного сфинктера (сжимающегося мышечного кольца, подобного тому, который имеется у ануса), который отделял бы пищевод от желудка, не существует. Желудочные соки удерживаются на своем месте стенкой пищевода за счет объединенных усилий мышечного слоя, а также сжатостью пищеводной трубки в том месте, где она проходит диафрагму на пути от грудной до брюшной полости. При неадекватном действии данного механизма наступает рефлюкс.

Врачи используют слово «рефлюкс» при описании любых обстоятельств, при которых определенный вид жидкости организма движется неправильным путем. Хотя рефлюкс кислотного содержания желудка является, вероятно, наиболее частой проблемой подобного рода, схожие состояния могут случаться и в различных других системах.

Очень часто желудочная кислота поднимается в пищевод или глотку. Поскольку это происходит достаточно часто, то полагают, что это – нормальное явление. На самом же деле излишне частый подъем желудочной кислоты в пищевод может вызвать такие проблемы, как несварение, расстройство пищеварения.
Рефлюкс особенно часто наблюдается в младенческом и пожилом возрасте, хотя нередко также бывает и в середине жизни человека. Рефлюкс может также быть причиной ряда проблем во время беременности, так как увеличенная матка стремится вытолкнуть вверх содержимое брюшной полости.

!

Вверху: Пищеводный рефлюкс – обычное явление особенно в последние месяцы беременности: увеличенная матка поднимает желудок, верхняя часть которого при этом оказывается в грудной полости, вызывая обратное движение содержимого желудка в пищевод.

Внизу: При глотании пища проталкивается в пищевод мышцами ротового отдела фаринкса. Мягкое нёбо поднимается, блокируя вход в носовой проход, а надгортанник прикрывает дыхательную трубу.

Желудок представляет собой мышечный мешок, расположенный в верхней части брюшной полости. Верхним концом желудок соединен с пищеводом, а нижним – с двенадцатиперстной кишкой (начальным отделом тонкой кишки). Стенки желудка состоят из толстого мышечного слоя, покрытого специальной оболочкой, называемой эпителием.

Желудок выполняет роль резервуара для пищи. Оболочка желудка вырабатывает специальный сок, который содержит кислоту и энзимы, расщепляющие пищу и тем самым способствующие пищеварению.

В желудке пища смешивается с пищеварительными соками, превращаясь в кашицеобразную массу, которая затем выталкивается в двенадцатиперстную кишку. На стыке желудка и двенадцатиперстной кишки находится мышечное кольцо – пилорический сфинктер, который время от времени ослабляется, пропуская пищу в двенадцатиперстную кишку. Далее пища проталкивается в кишечник для дальнейшего переваривания и всасывания.

Нижний отдел желудка заканчивается пилорическим сфинктером – мышечным кольцом; подобный механизм находится на входе в желудок с той лишь разницей, что пилорический сфинктер никогда полностью не смыкается. По мере того как перистальтика выталкивает химус из желудка, сфинктер небольшими порциями пропускает химус, который таким образом попадает в тонкую кишку.

Желудок располагается значительно выше в теле, чем думает большинство людей. В действительности он находится сразу под диафрагмой. Желудок представляет собой мышечный мешок, который служит резервуаром для пищи. Он имеет внешний, ровный, скользкий слой и рифленое внутреннее покрытие, которое защищено слизистой оболочкой от кислотных пищеварительных соков желудка. Пищеварительные соки превращают пищу в желудке в мягкую кашицеобразную массу, которая проходит в двенадцатиперстную кишку через мышечное кольцо – пилорический сфинктер.