Морфология желудочно кишечного тракта
Формирование желудочно-кишечного тракта у плода – эмбриология, морфогенез
Жизнеспособность новорожденного определяется благополучным переходом от периода внутриутробного развития к неонатальному периоду жизни. Основной определяющий фактор в данном процессе — функциональная зрелость желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), способная обеспечить адекватное питание. После рождения ребенка его ЖКТ адаптирован к всасыванию грудного молока и содержащихся в нем компонентов, обеспечивает выведение из организма чужеродных антигенов, патогенных микроорганизмов, а также некоторых ксенобиотиков, колонизацию кишечной микрофлорой и вместе с почками поддерживает необходимый водный баланс.
У доношенных новорожденных данные механизмы полностью сформированы и обеспечивают нормальный рост и развитие ребенка.
Большинство адаптивных механизмов к моменту рождения хорошо функционируют, однако окончательное становление некоторых (например, связывание и выведение билирубина и метаболизм лекарственных средств в печени) завершается лишь в начале неонатального периода. После рождения взаимодействие изначально стерильного ЖКТ с колонизирующими его микроорганизмами является основным этапом постнатального развития пищеварительной системы.
Сравнительно поздно после родов формируется структура и устанавливается функция пищеводного сфинктера, секреторная функция желудка — продукция кислоты и желудочная перистальтика, а также эндокринные факторы, всасывание в кишечнике глюкозы, витамина В12 и солей желчных кислот, образование и накопление желчных кислот, секреторная реакция в ответ на действия бактериальных токсинов. Экзокринная функция поджелудочной железы устанавливается ориентировочно через 6 мес после рождения. Эндокринная функция, выражающаяся в продукции инсулина, — в течение сравнительно длительного временного интервала.
Подробно морфогенез желудочно-кишечного тракта человека описан в фундаментальных руководствах, а развитие ЖКТ детально обсуждается в нескольких обзорах. В данной главе представлено подробное описание морфогенеза с акцентом на современных представлениях о молекулярных механизмах развития ЖКТ. Основные этапы структурного и функционального развития ЖКТ обобщены в таблице.
Этапы развития желудочно-кишечного тракта у плода
| Этап | Минимальный срок гестации |
| Гаструляция | 3-я неделя |
| Формирование первичной кишки; закладка печени и поджелудочной железы | 4-я неделя |
| Рост кишечной трубки | 7-я неделя |
| Образование кишечных ворсин | 8-я неделя |
| Погружение первичной кишки в брюшную полость | 10-я неделя |
| Завершение органогенеза | 12-я неделя |
| Появление обкладочных клеток желудка, формирование островков поджелудочной железы, секреция желчи, появление кишечных ферментов | 12-я неделя |
| Появление глотательных движений | 16—17-я недели |
| Функциональная зрелость | 36-я неделя |
В процессе деления клеток из оплодотворенной яйцеклетки формируется бластоциста. Собственно эмбрион развивается из внутренней клеточной массы (компактного скопления клеток на одной из стенок бластоцисты). Впоследствии происходит разделение внутренней клеточной массы на два слоя — эпибласт и гипобласт, образующие двухслойный зародышевый диск, из которого развивается эмбрион. В начале 3-й недели беременности формируется первичная полоска, представляющая собой срединное углубление на поверхности эпибласта вблизи каудального отдела зародышевого диска. В процессе гаструляции клетки, расположенные вдоль первичной полоски, обособляются и мигрируют вглубь — в пространство между двумя зародышевыми листками.
Процесс гаструляции приводит к образованию клеток энтодермы, из которых в дальнейшем происходит формирование внутренней выстилки всего ЖКТ. Часть клеток, мигрируя из области первичной полоски, оттесняют нижний зародышевый листок (гипобласт) и формируют энтодерму. Именно в процессе гаструляции устанавливается двусторонняя симметрия эмбриона, а также образуются вентральная/дорсальная (передняя/задняя) и краниокаудальная оси эмбриона. Образование трех зародышевых листков сопровождается формированием скоплений однотипных клеток, из которых впоследствии, после каскада индукционных взаимодействий, происходит развитие органов эмбриона.
В настоящее время изучены молекулярные механизмы большинства перечисленных процессов.
Формирование кишечной трубки происходит в результате двух процессов — роста эмбриона и отделения зародышевой части от внезародышевой. Тканевые листки, сформировавшиеся в течение 3-й недели беременности, продолжают дифференцироваться, в результате образуются зачатки большинства систем органов. Формирование туловищных складок, разделяющих зародышевую и внезародышевую части, и поворот эмбриона — весьма сложные процессы, которые обусловлены разной скоростью роста различных участков эмбриона.
В результате этих процессов плоский зародышевый диск преобразуется в трехмерную структуру и головной, боковые и каудальный края зародышевого диска располагаются определенным образом относительно срединной вентральной линии. В дальнейшем слои энтодермы, мезодермы и эктодермы с противоположных сторон соединяются друг с другом, в результате образуется кишечная трубка.
Процесс формирования туловищных складок сначала приводит к закрытию кишечной трубки в области головного и каудального концов эмбриона. В переднем и заднем отделах развивающейся кишечной трубки образуются передние и задние кишечные ворота. Первоначально кишка состоит из слепо заканчивающихся краниальной и каудальной трубок, передней кишки и задней кишки, которые впоследствии будут разделены средней кишкой. Средняя кишка остается связанной с желточным мешком. По мере соединения боковых туловищных складок эмбриона вдоль срединной вентральной линии средняя кишка стремительно превращается в трубку.
Шейка желточного мешка подвергается обратному развитию, превращаясь в желточный канал. Иногда части данного канала не подвергаются обратному развитию и образуется дивертикул Меккеля.
Ниже диафрагмы формируются три пары крупных кровеносных сосудов, которые должны обеспечить кровоснабжение развивающегося брюшного отдела кишечной трубки. Зоны кровоснабжения данных артериальных стволов составляют анатомическую основу разделения брюшного отдела ЖКТ на переднюю, среднюю и заднюю кишку. Первая артерия — чревная артерия, или чревный ствол. В результате развития указанного сосуда формируются артериальные ветви, кровоснабжающие переднюю кишку на протяжении от брюшного отдела пищевода до нисходящего сегмента двенадцатиперстной кишки, а также печень, желчный пузырь и поджелудочную железу.
Развитие печени, желчного пузыря и поджелудочной железы также происходит из передней кишки. За счет верхней брыжеечной артерии осуществляется кровоснабжение развивающейся средней кишки — от нисходящего отдела двенадцатиперстной кишки до поперечной ободочной кишки. Нижняя брыжеечная артерия участвует в кровоснабжении задней кишки — конечного отдела поперечной ободочной кишки, нисходящей, сигмовидной и прямой кишки. Отдельно формирующийся нижний отдел аноректального канала кровоснабжается за счет ветвей подвздошных артерий.
В начале 4-й недели гестации каудальный отдел передней кишки, расположенный непосредственно за диафрагмой, слегка расширяется и начинает формироваться желудок. В области указанного веретенообразного расширения обращенная кзади стенка передней кишки растет быстрее, чем передняя стенка, вследствие чего в течение 5-й недели происходит образование большой кривизны желудка. Дно желудка формируется за счет продолжающегося характерного выпячивания верхнего отдела большой кривизны желудка. В течение 7-й и 8-й недель гестации происходит поворот формирующегося желудка вокруг продольной оси эмбриона на 90°.
В результате образуются своеобразная левая сторона вентральной поверхности и правая сторона дорсальной поверхности желудка. Передняя поверхность желудка у взрослых иннервируется левым, а задняя — правым блуждающим нервом. Впоследствии дополнительный поворот желудка вдоль переднезадней оси приводит к тому, что большая кривизна желудка слегка смещается в каудальном направлении, а малая кривизна обращена в сторону головы эмбриона.
Около 3-й недели гестации кишка представляет собой относительно прямую трубку, разделенную на три части: переднюю кишку, из которой впоследствии развиваются глотка, пищевод, желудок и начальные отделы двенадцатиперстной кишки; среднюю кишку, сообщающуюся по передней поверхности с желточным мешком, впоследствии дающую начало оставшейся части двенадцатиперстной, тонкой и начальным отделам толстой кишки; заднюю кишку в дальнейшем преобразующуюся в дистальные отделы толстой и прямую кишку. Зачатки печени и поджелудочной железы формируются на границе передней и средней кишки.
Быстрый рост средней кишки приводит к ее удлинению и повороту. К 5 нед гестации кишка вытягивается и начинает образовывать петлю, которая выпячивается вместе с пупочным канатиком. Вскоре после этого вентральный зачаток поджелудочной железы поворачивается и сливается с дорсальным зачатком. В 7 нед образовавшаяся тонкая кишка начинает свой поворот вокруг оси, образованной верхней брыжеечной артерией. Поворот осуществляется против часовой стрелки (если взглянуть на эмбрион со стороны передней поверхности) примерно на 90°. Начиная с 9 нед дальнейший рост кишечной трубки приводит к грыжевому выпячиванию в области пупочного кольца.
Средняя кишка продолжает свой поворот и удлинение, вследствие чего вновь погружается в брюшную полость. Примерно к 10 нед гестации угол поворота кишки достигает 180°. Примерно к 11 нед процесс поворота продолжается еще на 90°, достигая в целом величины 270°, после чего и происходит погружение кишки в брюшную полость. Данный феномен обусловлен не только процессами роста кишки, но и регрессией первичной почки и замедлением темпов роста печени. Механизм процесса обратного погружения тонкой кишки в брюшную полость окончательно не изучен, однако он происходит весьма быстро. Первой погружается тощая кишка и занимает левую половину брюшной полости.
Подвздошная кишка при погружении располагается в правой половине брюшной полости. В последнюю очередь происходит погружение начальных отделов толстой кишки. Слепая кишка фиксируется вблизи гребня подвздошной кости, а восходящая и поперечная ободочная кишки располагаются в брюшной полости косо — в направлении селезеночного угла. Дальнейшее развитие толстой кишки приводит к ее удлинению и образованию печеночного угла и собственно поперечной ободочной кишки. Упорядочение органов в брюшной полости завершается после фиксации восходящей ободочной кишки в области правого бокового кармана. Этот феномен представляет собой основу для формирования сложной иннервации и кровоснабжения органов ЖКТ у взрослых. Основные этапы данного процесса завершаются к 12 нед гестации.
Клоака служит основой для формирования прямой кишки и мочеполового синуса. На ранних стадиях эмбриогенеза происходит выпячивание конечного отдела задней кишки, приводящее к образованию клоаки. В период между 4-й и 6-й неделями гестации за счет развития уроректальной перегородки клоака разделяется на задний отдел (прямую кишку) и передний отдел (первичный мочеполовой синус). Соответственно, верхний и нижний отделы аноректального канала имеют различное эмбриональное происхождение. Первичная мембрана клоаки за счет уроректальной перегородки разделяется на переднюю (мочеполовую мембрану) и заднюю (заднепроходную мембрану). Заднепроходная мембрана разделяет отделы аноректального канала, формирующиеся из энтодермы и эктодермы.
Изначальное положение заднепроходной мембраны, которая вскрывается в течение 8-й недели гестации, соответствует у взрослых гребешковой линии. Конечные отделы задней кишки дают начало верхним 2/3 аноректального канала, в то время как инвагинация эктодермы или проктодеум составляют основу для нижней трети данного канала. Некоторые структурные аномалии, например неперфорированный задний проход, возникают вследствие нарушений описанного процесса. Гребешковая линия также представляет собой границу бассейнов кровоснабжения верхнего и нижнего сегментов аноректального канала. Верхние (по отношению к гребешковой линии) отделы аноректального канала кровоснабжаются за счет ветвей нижней брыжеечной артерии, а венозный дренаж осуществляется за счет вен задней кишки.
Сегмент, расположенный ниже гребешковой линии, кровоснабжается за счет ветвей внутренних подвздошных артерий и вен. Иннервация аноректального канала также отражает различное эмбриональное происхождение его верхнего и нижнего отделов: верхний отдел иннервируется нижним брыжеечным ганглием и тазовыми чревными нервами, нижний отдел — ветвями нижнего прямокишечного нерва.
Печеночный дивертикул изначально появляется в виде небольшой почки каудального отдела передней кишки. В процессе эмбриогенеза спецификация печени, желчных протоков и поджелудочной железы происходит по упорядоченной схеме. Печень, желчный пузырь, поджелудочная железа и система протоков развиваются из энтодермальных дивертикулов, отпочковывающихся от двенадцатиперстной кишки в период с 4-й по 6-ю неделю гестации.
Примерно на 30-й день эмбрионального развития поджелудочная железа представлена двумя закладками — дорсальной (задней) и вентральной (передней), происходящими из энтодермы с противоположных сторон двенадцатиперстной кишки. Дорсальная закладка растет быстрее. При этом вентральная закладка растет в направлении от двенадцатиперстной кишки вдоль развивающегося общего желчного протока. Вследствие того что рост двенадцатиперстной кишки в различных отделах неодинаков, происходит вращение кишки, в результате которого передняя закладка поджелудочной железы перемещается кзади и прилегает к задней закладке в области дорсальной брыжейки двенадцатиперстной кишки.
Объединение двух закладок происходит на сроке гестации около 7 нед. Головка и крючковидный отросток дефинитивной поджелудочной железы развиваются из передней закладки, в то время как оставшаяся часть тела и хвост берут начало из задней закладки. Впоследствии выносящие протоки обеих закладок сливаются вместе и образуют вирсунгов проток. Впрочем, проксимальный отдел протока задней поджелудочной железы обычно сохраняется в виде добавочного санториниева протока. Такие структурные аномалии, как кольцевидная поджелудочная железа, возникают вследствие нарушений процесса формирования поджелудочной железы.
Превертебральные симпатические ганглии развиваются возле мест отхождения основных ветвей нисходящей аорты. Постганглионарные симпатические аксоны ганглиев растут в периферическом направлении вдоль артериальных стволов и иннервируют те же ткани, которые кровоснабжаются данными сосудами. Постганглионарные волокна чревного ганглия иннервируют отделы ЖКТ, развивающиеся из дис-тального сегмента передней кишки — от брюшного отдела пищевода до уровня устья желчного протока в двенадцатиперстной кишке. Волокна верхнего брыжеечного ганглия участвуют в иннервации производных средней кишки (оставшегося сегмента двенадцатиперстной кишки), тощей кишки, подвздошной кишки, отделов толстой кишки (восходящей ободочной кишки) и проксимальных 2/3 поперечной ободочной кишки. За счет нижнего брыжеечного ганглия иннервируются отделы, развивающиеся из задней кишки: дистальная треть поперечной ободочной кишки, нисходящая ободочная кишка, сигмовидная кишка и верхние 2/3 аноректального канала.
Блуждающий нерв и тазовые чревные нервы обеспечивают преганглионарную парасимпатическую иннервацию для ганглиев, расположенных непосредственно в стенках внутренних органов. В отличие от симпатических, парасимпатические ганглии закладываются в непосредственной близости от иннервируемых органов и характеризуются наличием только коротких постганглионарных волокон. Центральные нейроны парасимпатической нервной системы расположены в головном либо спинном мозге.
Преганглионарные парасимпатические нервные окончания, ассоциированные с X парой черепно-мозговых нервов, формируют блуждающий нерв, который участвует в иннервации органов брюшной полости: в ней нервные окончания парасимпатических ганглиев переключаются на органы-мишени, включая печень и отделы ЖКТ проксимальнее толстой кишки. Преганглионарные парасимпатические нервные окончания, берущие свое начало в спинном мозге, формируют тазовые чревные нервы, взаимодействующие с ганглиями, расположенными в стенках нисходящей ободочной, сигмовидной и прямой кишки. Клетки нервного гребня, которые с 7-й недели гестации мигрируют в развивающиеся отделы ЖКТ, образуют основную часть энтеральной нервной системы. Генетически обусловленные нарушения данного процесса приводят к развитию болезни Гиршпрунга.
Учебное видео по развитию желудочно-кишечного тракта (эмбриогенезу)
– Также рекомендуем “Регуляция специализации энтодермы при формировании желудочно-кишечного тракта у плода”
Оглавление темы “Эмбриогенез желудочно-кишечного тракта”:
- Формирование желудочно-кишечного тракта у плода – эмбриология, морфогенез
- Регуляция специализации энтодермы при формировании желудочно-кишечного тракта у плода
- Генетическая регуляция формирования кишечной трубки
- Генетическая регуляция формирования органов желудочно-кишечного тракта
- Формирование пищевода у плода – эмбриогенез, морфогенез
- Формирование желудка у плода – эмбриогенез, морфогенез
- Формирование печени у плода – эмбриогенез, морфогенез
- Формирование поджелудочной железы у плода – эмбриогенез, морфогенез
- Формирование тонкой кишки у плода – эмбриогенез, морфогенез
- Дифференциация стволовых клеток тонкой кишки – эмбриогенез, морфогенез
Источник
Одним из наиболее значимых составляющих жизнедеятельности человека является пищеварение, ведь именно в ходе этого процесса в организм поступают необходимые белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и прочие полезные ингредиенты — своеобразные «кирпичики», на которых базируются все физиологические реакции. Именно поэтому правильная работа пищеварительной системы человека служит основой полноценного жизнеобеспечения: в ходе основных процессов, протекающих в ЖКТ, каждая клетка насыщается питательными веществами, которые впоследствии преобразуются в энергию или расходуются на метаболические нужды. Кроме того, система пищеварения отвечает ещё и за водно-электролитический баланс, регулируя норму поступления жидкости из продуктов питания.
Как устроен этот сложный механизм и каким путём проходит пища по желудочно-кишечному тракту, превращаясь из привычных и хорошо знакомых блюд в миллионы молекул, полезных и не очень? Основы физиологии и анатомии пищеварительной системы организма помогут разобраться в ключевых моментах этого процесса, оценить значимость каждого этапа пищеварения и переосмыслить принципы правильного питания, которое служит залогом здоровья и полноценной работы ЖКТ.
Органы и функции пищеварительной системы человека
Пищеварение представляет собой совокупность механической, химической и ферментативной переработки пищевых продуктов, поступающих с повседневным рационом. Начальные этапы этого длительного процесса представлены механическим измельчением, которое значительно облегчает последующее переваривание нутриентов. Оно достигается в основном за счёт физического воздействия зубов, дёсен и ротовой полости на каждый поглощаемый кусочек. Химическое расщепление, в свою очередь, действует более тонко и скрупулёзно: под действием ферментов, которые выделяют железы системы пищеварения, мелко пережёванная пища расщепляется на составляющие ингредиенты, постепенно распадаясь на начальные нутриенты — липиды, белки и углеводы.
В каждом из отделов пищеварения предусмотрена собственная внутренняя среда, которая служит основой возложенных на неё функций. Органы ЖКТ вкупе со вспомогательными железами постепенно расщепляют каждый компонент пищи, выделяя то, что необходимо организму, и отправляя оставшуюся часть поглощённой пищи в утиль. Если на каком-то из этих этапов происходит сбой, органы и системы недополучают энергетические ресурсы и, следовательно, не могут полноценно выполнять свои функции, вызывая дисбаланс всего организма.
Сама пищеварительная система условно подразделяется на 3 ключевых отдела: передний, средний и задний. Процессы переваривания пищи начинаются ещё в переднем отделе, представленном ротовой полостью, глоткой и пищеводом — здесь крупные куски измельчаются, смягчаются за счёт поступающей слюнной жидкости и проталкиваются к желудку. Химическая обработка продуктов питания приходится на средний отдел, включающий желудок, кишечник (толстый и тонкий), а также ферментативные органы — печень и поджелудочную железу. Именно на этом участке ЖКТ предусмотрен оптимальный баланс микрофлоры и pH, благодаря которому всасываются основные питательные компоненты и формируются остаточные массы, так называемый балласт, который впоследствии выделяется через каудальный отдел прямой кишки. Именно здесь, в заднем отделе ЖКТ, и заканчивается пищеварительная цепочка.
Какую работу выполняет пищеварительная система
Условно все функции, возложенные на пищеварительную систему человека, можно разделить на 4 ключевые категории:
- Механическая. Этот этап подразумевает измельчение поступающих продуктов питания для дальнейшего расщепления и обработки.
- Секреторная. Эта функция скорее относится к комплексным и заключается в производстве ферментов, необходимых для пищеварительных процессов — желудочного и кишечного соков, желчи, слюны.
- Всасывающая. После того как продукты расщепляются на молекулы нутриентов, пищевая цепочка не заканчивается, ещё необходимо, чтобы они усвоились в ЖКТ и смогли выполнять возложенные на них функции — энергообеспечение, метаболизм, различные физиологические процессы и т.д.
- Выделительная. Далеко не всё, что поступает с пищей, одинаково полезно организму. В пищеварительном тракте необходимые полезные вещества отфильтровываются, а оставшаяся часть формируется в каловые массы и выводится из организма.
Все эти функции выполняются поэтапно: сначала пища измельчается и смягчается за счёт жидкой части слюны, затем расщепляется на различные вещества, полезная часть которых всасывается организмом, а балластная выводится наружу. При малейшем сбое на любом из указанных этапов эта цепочка прерывается, и в этом случае возможны несколько исходов, каждый из которых сопряжён с определёнными осложнениями. Либо организм недополучает питательные компоненты, страдая от недостатка энергетических ресурсов, либо невыполненные функции компенсируются за счёт других отделов пищеварительной системы, что рано или поздно вызывает ещё более серьёзные проблемы. Поэтому очень важно знать, насколько качественно каждый орган, входящий в состав пищеварительной системы, выполняет возложенную на него функцию, от этого зависит не только полноценное пищеварение, но и здоровье организма в целом.
Строение пищеварительной системы человека
Все органы, относящиеся к системе пищеварения, чаще всего классифицируют, исходя из их расположения, выделяя передний, средний и задний отделы, которые описаны выше. Однако с точки зрения функциональности куда проще рассматривать пищеварительную систему как комплекс органов желудочно-кишечного тракта, по которому пища проходит основной путь от привычного блюда до полного расщепления, и ферментативную систему, отвечающую за выделение определённых веществ, значительно облегчающих продвижение и расщепление пищевых масс. Давайте более детально изучим каждый орган в этой цепочке, чтобы наглядно оценить его значимость в сложнейшем механизме переваривания пищи.
Основные органы ЖКТ
1. Ротовая полость
Ротовая полость представляет собой отверстие, через которое пища поступает непосредственно в организм в привычном для нас виде готовых блюд повседневного меню. К ней относятся губы, зубной ряд, язык и слюнные железы, которые значительно облегчают механический процесс измельчения. Губы являются замыкающим звеном и удерживают пищу в ротовой полости, зубы справляются с измельчением более крупных и твёрдых кусков, язык и дёсны перемалывают мелкие мягкие кусочки, формируя пищевой комок, который смачивается слюной и благодаря этому легко проходит в дальние участки пищеварительного тракта.
Основную функцию механического измельчения выполняет зубной ряд. У новорождённых младенцев в 99,8 % зубы отсутствуют, поэтому они могут питаться только специальной гомогенизированной пищей. Однако уже к полугоду, как правило, у малышей появляется один, а то и несколько молочных зубиков, что является сигналом к введению прикорма — ребёнок уже может воспринимать и другие продукты, помимо грудного молока или адаптированной детской смеси. По мере увеличения количества зубов меню становится более разнообразным, и к 10–12 годам, когда все молочные зубы сменяются постоянными, ребёнок может измельчать и переваривать пищу наравне со взрослым.
Впрочем, в ротовой полости проходит не только механический процесс измельчения пищи: здесь выполняются и другие, куда более значимые функции. Сосочки, расположенные на языке, позволяют оценить температуру, вкус и качество пищи, предотвращая возможное отравление испорченными продуктами, термические ожоги и повреждение слизистой. А слюнные железы выделяют не только жидкую часть слюны, которая размягчает пищевой комок, но ещё и ферменты, под воздействием которых происходит первичное расщепление продуктов и их подготовка к дальнейшему пищеварению.
2. Глотка
Глотка является воронкообразной пищеварительной трубкой, которая соединяет ротовую полость и непосредственно пищевод. Единственной её функцией является глотательный процесс, который происходит рефлекторно. Её длина составляет около 10 см, которые разделяются примерно поровну между рото-, носоглоткой и гортанной частью. Именно здесь пересекаются дыхательная и пищеварительная системы, разделённые надгортанником, который в норме препятствует попаданию пищи в лёгкие. Однако при недостаточной его работе или спонтанном глотании этот защитный процесс нарушается, в результате чего может появиться асфиксия.
3. Пищевод
Передний отдел желудочно-кишечного тракта завершается полой трубкой длиной порядка 25 см, верхняя часть которой образована преимущественно поперечно-полосатыми мышечными волокнами, а нижняя — гладкими. Благодаря такому чередованию в пищеводе происходит волнообразное сокращение и расслабление, которое постепенно продвигает измельчённую и подготовленную к перевариванию пищу в полость желудка. Этот процесс является единственной значимой функцией пищевода, здесь не происходит каких-либо других физических, химических или метаболических процессов.
4.Желудок
Желудок выглядит как полый мышечный орган, расположенный в левом подреберье. Он является расширением пищевода с сильно развитыми мышечными стенками, которые отлично сокращаются, способствуя перевариванию пищи. Благодаря скоординированной работе мышечных волокон форма и размер желудка могут меняться в зависимости от пищевых привычек и определённой фазы пищеварительной цепочки. К примеру, пустой желудок среднестатистического взрослого человека имеет объём не более полутора литров, однако после приёма пищи он может с лёгкостью увеличиться до 3, а то и 4 литров, то есть более чем в 2 раза.
То же самое касается и людей, склонных к частому перееданию: регулярное употребление больших порций приводит к перерастяжению мышечных волокон, из-за чего стенки желудка становятся дряблыми, а общий объём увеличивается. Это, в свою очередь, вызывает нарушение пищевых привычек и способствует накоплению лишнего веса. Поэтому все без исключения диетологи и рекомендуют питаться часто, но дробными порциями: такой рацион более физиологичен.
Во время глотания мышцы, формирующие стенки желудка, расслабляются, пропуская пищевой комок, или, как его именуют в диетологии, химус, внутрь. Это происходит до тех пор, пока трапеза не закончится (или не наполнится желудок), после чего стенки вновь сокращаются — так начинается метаболический процесс. Под давлением перистальтики химус перемешивается, перетирается и разрыхляется, подвергаясь воздействию желудочного сока. Кислотная составляющая внутренней среды желудка вырабатывается в складках слизистой оболочки, где располагаются специальные секреторные железы. Пища постепенно пропитывается этим секретом, измельчается, становится более мягкой и рыхлой, что способствует скорейшему её разложению на молекулы.
Затем специальные ферменты желудочного сока — протеазы начинают процесс расщепления белковых структур. Однако процесс этим не завершается, в желудке белки только подготавливаются к полному разложению, распадаясь на сложные многокомпонентные вещества. Кроме того, здесь же происходит расщепление эмульгированных липидов на глицерины и жирные кислоты и завершается метаболизм крахмалов.
Состав и концентрация желудочного сока напрямую зависит от пищевых привычек человека. Так, наибольшее его количество синтезируется в ответ на белковую пищу, а наименьшее — на жирную. Именно поэтому липиды гораздо сложнее расщепляются и чаще приводят к появлению лишнего веса, чем остальные вещества, входящие в состав рациона.
5. Тонкая кишка
Тонкий кишечник является самой длинной частью пищеварительной системы человека. Его общая длина может достигать 5–6 метров, которые умещаются в брюшную полость только благодаря продуманному петлеобразному расположению. В тонком кишечнике выделяют следующие участки:
- 12-перстная кишка (около 30 см),
- тощая кишка (порядка 2,5 метров),
- подвздошная (2,5–3,5 м).
Начиная с привратника желудка, вплоть до толстой кишки просвет тонкого кишечника постоянно сужается. Перистальтическое сокращение постепенно продвигает химус, продолжая расщеплять его на молекулы нутриентов. Здесь пищевой комок ещё несколько раз перемешивается, размягчается и постепенно всасывается клетками слизистой.
Внутренняя сторона тонкой кишки имеет множество круговых складок, внутри которых спрятаны многочисленные ворсинки. Благодаря этому суммарная площадь слизистой оболочки увеличивается в несколько раз, а значит, возрастает и всасывающая способность кишечника. Каждая ворсинка имеет собственную сеть лимфатических и кровеносных капилляров, сквозь тонкие стенки которых молекулы белков, жиров и липидов просачиваются в кровь, разносясь по организму и образуя энергетическое депо. Это позволяет получить из поглощённых пищевых продуктов максимум полезных веществ.
6. Толстая кишка
Толстым кишечником завершается пищеварительная цепочка. Общая длина этой кишки составляет около полутора метров, от которых в самом начале отходит маленький слепой отросток — аппендикс. Совсем небольшой по размеру орган является своеобразным мешочком, который в некоторых случаях может воспаляться и вызывать острое состояние, требующее немедленного хирургического вмешательства.
Под воздействием слизи толстого кишечника происходит всасывание некоторых витаминов, глюкозы, аминокислот, синтезируемых микроорганизмами флоры. Кроме того, здесь усваивается большая часть жидкости и электролитов, необходимых для поддержания водного баланса в клетках организма.
Финальным отделом кишечника служит прямая кишка, заканчивающаяся анальным отверстием, через которое организм покидают ненужные вещества, сформированные в каловые массы. Если весь пищеварительный процесс не нарушен, в общей сложности он занимает порядка 3-х суток, из которых 3–3,5 часа приходится на доставку химуса до толстой кишки, ещё 24 часа — на её заполнение и максимум 48 — на опорожнение.
Вспомогательные органы пищеварительной системы
1. Слюнные железы
Слюнные железы находятся в ротовой полости и отвечают за синтез ферментативной жидкости, которая смачивает пищу и подготавливает её к расщеплению. Этот орган представлен несколькими парами более крупных желёз (околоушные, подъязычные, подчелюстные), а также многочисленными мелкими желёзками. В слюне человека в норме содержится водянистый и слизистый секрет, а также ферменты, которые обеспечивают начальное химическое расщепление продуктов, входящих в состав употребляемых блюд.
В норме в слюнной жидкости присутствуют следующие ферменты:
- амилаза расщепляет крахмалы до дисахаридов,
- мальтаза завершает этот процесс, преобразуя дисахариды в молекулы глюкозы.
Концентрация этих ферментов обычно очень высока, поскольку до момента проглатывания пища находится в ротовой полости в среднем 18–23 секунды. Однако далеко не всегда этого времени бывает достаточно, поэтому гастроэнтерологи рекомендуют тщательно и длительно пережёвывать каждый кусочек, тогда крахмалы успеют полностью расщепиться, а сама пища станет более мягкой и однородной.
2. Поджелудочная железа
Поджелудочная железа является ещё одним вспомогательным ферментативным органом, который синтезирует вещества, необходимые для полноценного переваривания нутриентов. В её клетках продуцируется панкреатический сок, который содержит все необходимые химические соединения для подготовки и последующего расщепления липидов, протеинов и углеводов. Кроме того, в состав сока поджелудочной железы входит панкреатическое вещество, которое вырабатывается протоковыми клетками. За счёт бикарбонат-ионов эта жидкость нейтрализует кислотную составляющую остаточных продуктов пищеварения, препятствуя тем самым раздражению и повреждению слизистых оболочек.
