Переваривание пищевых веществ в желудочно кишечном тракте

Как устроена система пищеварения и происходит переваривание пищи в организме человека?

Пищеварение – это комплекс механических и биохимических процессов, происходящих в желудочно-кишечном тракте человека и необходимых для обработки и усвоения пищи. Пищеварительная система – это своеобразная фабрика, на которой все продумано и взаимосвязано. При правильном образе жизни и питании она работает без сбоев и поломок

Ротовая полость

Первый этап пищеварения начинается еще в ротовой полости. Человек откусывает и пережевывает кусочек пищи. В процессе он измельчается и пропитывается слюной, которая обеззараживает его и расщепляет крахмал благодаря содержанию специальных ферментов. В результате во рту формируется пищевой комок.

Внимание! Еда должна поступать в желудок в виде однородной пюреобразной кашицы, частично переваренной слюнными ферментами и требующей минимальных затрат для последующего расщепления.

Язык человека безошибочно распознает, какой продукт он ест: соленый, кислый, сладкий, горький. Эти сигналы необходимы для того, чтобы в желудке заранее выработались нужные пищеварительные соки.

Пищевод

Через глотку подготовленная во рту пища попадает в пищевод. Благодаря сокращениям органа она постепенно проталкивается в желудок. В это время продолжается ее переваривание слюной.

Желудок

Желудок – это полый орган, на внутренних стенках которого располагается несколько складок. В пустом состоянии его объем равен примерно 50 мл. При поступлении пищи он растягивается до 3-4 л.

В желудке разная пища обрабатывается по-разному. Вода, соли, глюкоза и спирт в несвязанном с другими продуктами состоянии могут сразу всасываться. Пищевой комок же подвергается обработке пищеварительным соком, содержащим соляную кислоту, ферменты и слизь. Он выделяется железами желудка и имеет переменчивый состав, разный для каждого вида пищи.

Еда обволакивает поверхность желудка слоями: одна порция вложена во вторую и так далее. Желудочный сок обрабатывает только тот слой пищи, который соприкасается со слизистой оболочкой органа. Ближе к центру еще долгое время происходит переваривание массы слюнными ферментами.

Внимание! В желудке расщепляются лишь белки и то только до олигопептидов. Совсем немного перевариваются жиры. Пища может находиться в нем до 4 часов.

Тонкая кишка

Переваренные слои пищи, расположенные у желудочных стенок, при их сокращении хорошенько перемешиваются, сдвигаются к привратнику и поступают в 12-перстную кишку – первый раздел тонкого кишечника.

Двенадцатиперстная кишка

Поверхность 12-перстной кишки выстлана ворсинками и железками, производящими секрет, который расщепляет белки и углеводы.В полость кишки открывается 2 протока – желчный и поджелудочной железы. По первому поставляется желчь, синтезируемая печенью и хранящаяся в желчном пузыре. Она останавливает действие желудочного сока, эмульгирует жиры, улучшает всасывание расщепленных жиров, аминокислот, витаминов и продвижение каловых масс.

Из протока поджелудочной железы в кишку поставляется панкреатический сок, насыщенный ферментами, которые расщепляют БЖУ. Этот орган также вырабатывает гормоны – инсулин, глюкагон – которые поступают во внешнюю среду и регулируют углеводный и липидный метаболизм.

Тощая и подвздошная кишка

Из 12-перстной кишки разобранная на составляющие масса поступает в тощую, а затем в подвздошную, где происходит всасывание аминокислот, моносахаров, глюкозы, фруктозы, глицерина и жирных кислот в лимфу и кровь.Эти отделы кишечника покрыты ворсинками, а они – микроворсинками. Благодаря такому строению всасывающая способность тонкой кишки увеличивается до 200 м².

Внимание! Каждая ворсинка оснащена капиллярной сетью и лимфатическим сосудом. Через них в кровь поступают аминокислоты, моносахара и глицерин, а в лимфу – глицерин и жирные кислоты. В этом отделе кишечника пищевая масса задерживается на 2-3 часа.

Печень

Кровь от желудка и кишечника движется не в общее кровяное русло, а в воротную вену, по которой она направляется в печень. Это нужно для того, чтобы она очистила ее от побочных продуктов, токсинов и ядов. Сюда же поступают питательные вещества, ведь при проникновении сразу в кровоток их концентрация стала бы смертельной для человека.

Внимание! Печень регулирует белковый, углеводный, жировой обмен, нейтрализует вредные и синтезирует нужные организму вещества.

Толстая кишка

Из подвздошной кишки остатки пищевой массы направляются в толстую. Тут завершается всасывание воды, и происходит формирование кала.

Внимание! В толстой кишке обитает множество микроорганизмов-симбионтов. Они питаются пищевыми отходами, а взамен производят некоторые витамины, ферменты, аминокислоты и защищают территорию от чужих, нередко болезнетворных микробов.

Отказ от ответсвенности

Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте
Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

Источник

Пищеварением называется процесс химической и физической переработки пищи, приводящей к превращению сложных пищевых веществ в простые. Простые вещества могут без проблем усваиваться организмом человека.

Как осуществляется пищеварение?

На первом этапе пищеварения пища в организме подвергается механическим изменениям:

измельчение;
смачивание;
расщепление на более простые соединения;
смешивание с водой;
всасывание.

Весь комплекс процессов, в результате которых питательные вещества попадают в кровь, и называется пищеварением. Огромное значение в этом процессе имеют ферменты. Это биологические катализаторы, которые ускоряют все химические процессы. Они имеют белковую природу.

Функции пищеварительных ферментов:

каждый определенный фермент способен расщеплять строго определенную группу веществ, например, белки, углеводы и жиры, не влияя на другие группы;
действуют в строго определенной среде (кислой, щелочной, нейтральной);
активно работают при нормальной температуре тела, при высокой разрушаются;
малое количество ферментов способно разрушить большое количество органических веществ.

Пищеварение по отделам

Ротовая полость

В первую очередь пища попадает в ротовую полость. В ней расположено большое количество слюнных желез, которые выделяют слюну. Уже в слюне содержатся некоторые ферменты, необходимые для смачивания и первоначальной химической обработки пищи.

Внимание! Ферменты слюны способны перерабатывать углеводы, но поскольку в ротовой полости пища находиться короткое время полностью углеводы не расщепляются.

Пищевод

Затем комок попадает в пищевод. Это трубка длиной примерно в 25 см. Он служит для физиологического перемещения еды в желудок и никаких ферментов не содержит.

Желудок

В желудке находится до 30 млн. различных желез. Сам желудок представляет собой расширенный отдел пищевода объемом до трех литров. Желудочные железы состоят из трех типов клеток, которые выделяют:

соляную кислоту;
слизь;
ферменты.

Среди ферментов, с точки зрения физиологии, основной – пепсин, который отвечает за обработку сложных белков и превращение их в простые. Ферментов, которые действуют на углеводы, в составе желудочного сока нет. Амилаза слюны перерабатывает часть крахмала.

Слизь желудка защищает его стенки от химического и механического повреждения. После 3-4 часов обработки пища небольшими порциями поступает в тонкий кишечник.

Тонкий кишечник

На следующем этапе пища попадает в тонкий отдел кишечника. Это самая длинная часть пищеварительной трубки, которая может достигать 7 метров. Начальный отдел – двенадцатиперстная кишка, в которую открываются протоки двух важнейших желез – печени и поджелудочная. Тут и происходит процесс наиболее активного переваривания питательного кома.

Поджелудочная железа выделяет панкреатический сок, воздействующий на белки, жиры и углеводы. Все ферменты поджелудочного сока активны исключительно в щелочной среде.

Самая крупная железа организма – печень – выделяет желчь. Она не перерабатывает пищу, а только подготавливает жиры к дальнейшему расщеплению.

На заключительном этапе происходит всасывание веществ. В желудке всасывается только вода в небольших количествах и глюкоза, в толстой кишке вода и небольшое количество соли. Основные процессы всасывания происходят в тонком кишечнике.

Толстый кишечник

В толстый кишечник попадают непереваренные остатки пищи. Здесь живут различные бактерии, которые расщепляют клетчатку и помогают усвоиться растительной пище. Затем образуются каловые массы, которые выводятся наружу через анальное отверстие.

Отказ от ответсвенности

Источник

Ротовая полость

Из углеводов во рту начинает частично всасываться только крахмал. Это осуществляет содержащийся в составе слюны энзим амилаза. Под его воздействием крахмал частично расщепляется на мелкие компоненты. Если долго пережевывать крахмалистую пищу (что очень полезно), то небольшая часть крахмала расщепляется до глюкозина (сладкий вкус, возникающий, например, при пережевывании хлеба). Другие содержащиеся в пище углеводы (например, сахароза, лактоза) во рту не расщепляются.

Основными липидами пищи являются жиры (триглицериды). Во рту они существенно не расщепляются, но все же там имеется подъязычный энзим липаза, расщепляющий небольшое количество триглицеридов.

Переваривания белков во рту не происходит.

Желудок

seediminejaimendumine_71450365 Задача желудка – обеспечить перемешивание поступающей из пищевода пищевой массы и образование хорошо смешанной эмульсии.

Поскольку в желудке сильная кислотная среда (соляная кислота), дальнейшего расщепления углеводов в желудке практически не происходит. Соляная кислота необходима для коагуляции пищевых белков, превращения расщепляющего их энезима пепсиногена в пепсин и высвобождения гормонов, обеспечивающих разнообразную работу желудочного сока. Соляная кислота также уничтожает бактерии.

В желудке имеется энзим желудочная липаза. Он действует мягко, но поскольку относительно кислотостоек, все же происходит мягкое расщепление некоторого количества триглицеридов.

Соляная кислота желудка коагулирует пищевые белки. Это означает, что большие молекулы пищевых белков разворачиваются, и производимый желудком энзим пепсин может начать частичное переваривание (гидролиз) белков.

Желудок играет еще одну важную роль. В желудке происходит усвоение витамина В12 с соответствующим белком, который помогает этому витамину продвигаться к месту его всасывания.

Тонкая кишка и двенадцатиперстная кишка

В тонкой кишке происходит смешивание поступающей из желудка пищевой массы с энзимами желчного пузыря и поджелудочной железы. Верхняя часть двенадцатиперстной кишки содержит кислый желудочный сок, в нижнюю часть по протокам поджелудочной железы и желчным протокам поступает нейтральный желчный секрет. Железы в самой двенадцатиперстной кишке производят насыщенный гидрокарбонатами щелочной секрет. Бикарбонаты и образующийся CO2 нужны для эмульгирования переваренной пищевой массы. B12 освобождается от белка и смешивается для всасывания с нужным белковым фактором.

Общим местом переваривания всех пищевых макроэлементов (белки, жиры, углеводы) является верхний отдел тонкой кишки (в т.ч. двенадцатиперстная кишка). Это означает, что в нем они преобразуются в более мелкие и простые соединения (сахара, аминокислоты, жирные кислоты).

Из поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку поступает амилаза поджелудочной железы. Это самый важный для переваривания углеводов энзим, который расщепляет большую часть крахмала. Амилаза поджелудочной железы в сотрудничестве с собственными энзимами тонкой кишки завершает расщепление крахмала до глюкозы. Под действием энзимов поверхности тонкой кишки (ворсистой слизистой оболочки) – сахаразы, лактазы и др. – распадаются на компоненты также сахароза и лактоза. Триглицериды в верхнем отделе тонкой кишки должны превращаться в мелкодисперсную эмульсию, только тогда соответствующие энзимы (липазы) могут расщепить их на глицерин и жирные кислоты.

Важнейшими производителями эмульсии являются желчная кислота и ее соли. Молочные белки (казеины) также хорошо образуют тонкую пищевую эмульсию. Образованию пищевой эмульсии способствует также то, что поступающие из поджелудочной железы бикарбонаты вступают в реакцию с поступающей из желудка кислой пищевой массой, образуя необходимые для переваривания газы, тщательно перемешивающие пищевую массу. Перистальтика стенок кишки также помогает перемешивать его содержимое.

Из поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку поступает основной энзим для переваривания жиров – липаза поджелудочной железы. Совместно с другими энзимами она расщепляет пищевые липиды на простые соединения (триглицериды, глицерин, свободные жирные кислоты), фосфолипиды – также на более простые исходные компоненты

Поджелудочная железа поставляет в двенадцатиперстную кишку также энзимы, необходимые для окончательного переваривания белков. Этими энзимами являются трипсин, химотрипсин и др. Совместное действие пепсина желудка и трипсина поджелудочной железы разлагает на аминокислоты большинство пищевых белков. Образуется также небольшое количество коротких пептидов, которые расщепляются на аминокислоты под действием энзимов ворсистой оболочки тонкого кишечника.

Частичное всасывание пищевых веществ начинается уже в двенадцатиперстной кишке. Здесь же в значительной мере происходит всасывание железа и кальция.

Всасывание пищевых веществ начинается в пищеварительном тракте довольно рано: немного во рту под воздействием слюны, значительная часть при движении по двенадцатиперстной кишке, а наибольшая часть всасывается в отделе тонкой кишки, называемом тощей кишкой. При нахождении хумуса в тощей кишке всасывается значительная часть витаминов и минеральных веществ. Здесь же всасываются образованные из белков или содержащиеся в пище свободные аминокислоты, глицерин, жирные кислоты и большая часть воды. Образовавшиеся вещества поступают в кровообращение или лимфосистему. Кровь переносит питательные вещества, прежде всего, в печень, где используются углеводы и аминокислоты. Витамин B12 в тощей кишке еще не всасывается.

К моменту поступления пищи в отдел тонкой кишки, называемый подвздошной кишкой, большая часть питательных веществ уже всосана. Однако, важность подвздошной кишки прежде всего проявляется в том, что здесь происходит всасывание витамина B12, связываемого соответствующими рецепторами.

Толстая кишка

Небольшая часть пищи к моменту поступления в толстую кишку остается не переваренной. Расщепить эту часть помогает микробиом пищеварительного тракта.

Микроорганизмы расщепляют пищевые волокна, которые не могут расщепить пищеварительные энзимы. В ходе этого образуются короткие жирные кислоты, которые всасываются в кровь и которые организм может использовать для получения энергии, они также активируют перистальтику. Микробиом толстой кишки помогает расщеплять значительную часть целлюлозы, при этом тоже образуются короткие жирные кислоты, а также обеспечивается полутвердая консистенция содержимого кишечника. В толстой кишке происходит самое эффективное всасывание натрия и воды.

Микроорганизмы, помимо усвоения пищевых веществ, участвуют также в выводе вредных веществ, функционировании иммунной системы и других процессах. За счет расщепления не переваренных человеком пищевых волокон микроорганизмы способны снабжать энергией клетки эпителия кишечника и регулировать важные процессы.

В толстой кишке происходит также частичное обратное всасывание в кровь желчной кислоты. Определенная часть желчной кислоты выводится с экскрементами. Это важно с точки зрения регуляции уровня холестерина в крови, поскольку вновь поступающая желчная кислота снова приступает к производству холестерина. Содержащиеся в пище не перевариваемые энзимами человека пищевые волокна (пектин, различные полисахариды, целлюлоза и др.) связываются с желчными кислотами, уменьшая их обратное всасывание в кровь и усиливая их выведение с экскрементами, что является важным механизмом вывода из организма определенного количества холестерина.

Микробиом толстой кишки

Бактерий в пищеварительном тракте в десять раз больше, чем клеток во всем нашем теле.

Микроорганизмы (как полезные, так и проблемные) обнаруживаются на всей протяженности пищеварительного тракта. Меньше всего микроорганизмов обычно в желудке и начале тонкой кишки, поскольку низкий уровень кислотности, желчь и секрет поджелудочной железы тормозят их развитие. Больше всего микроорганизмов в толстой кишке.

Деятельность клеток человеческого организма и населяющих пищеварительный тракт микроорганизмов связана между собой на протяжении всего пищеварительного тракта, но наиболее тесная связь наблюдается в толстой кишке. В ней находится основное «место работы» также для микроорганизмов, называемых пробиотиками.

Сбалансированный микробиом организма:

участвует в стимуляции роста лимфатической ткани, что связано со способностью слизистой оболочки пищеварительного тракта производить антитела к патогенам
снижает риск воспаления пищеварительного тракта и аллергии
может синтезировать также определенные количества некоторых витаминов: например, витамин К, фолаты, биотин, также поступающие в кровообращение
помогает расщеплять также часть тех соединений, которые не расщепляются энзимами пищеварительного тракта:
- Пищевые волокна и устойчивый к пищеварительным энзимам человеческого организма крахмал, в ходе расщепления которых образуются различные жирные кислоты с короткой молекулярной цепью, в большой степени всасывающиеся клетками толстой кишки и вносящие там свой вклад в энергетику человеческого организма. Считается, что некоторые из этих коротких жирных кислот могут также отчасти ограничивать возникновение раковых опухолей.
- Даже при нормальном пищеварении очень небольшая часть белков (коллаген, эластин, пищеварительные энзимы, мертвые клетки) остается не переваренной в верхних отделах пищеварительного тракта. Микробы толстой кишки помогают разложить до аминокислот и это малейшее количество нерасщепленных белков. Образующиеся аминокислоты в основном используют сами микробы. В результате микробного расщепления могут в крайне малых количествах образовываться также проблемные для организма человека соединения. Если микробиом пищеварительного тракта разнообразен, это не составляет для организма человека никакой проблемы, во-первых, потому что количества этих веществ очень малы, и во-вторых, потому что они быстро переносятся в печень и там очень быстро обезвреживаются.

На микробиом кишечника влияет длительное или частое употребление антибиотиков. Длительное голодание или продолжительный сильный стресс уменьшают разнообразие микробиома кишечника. Для обеспечения максимального разнообразия микробиома пищеварительного тракта используются получаемые с пищей и напитками пробиотики и пребиотики.

Пробиотик

Пробиотик – совокупность живых микроорганизмов, которые при употреблении в достаточном количестве благоприятствуют микробиому человека. Часть этих микроорганизмов может вырабатывать вещества, подобные антибиотикам (бактериоцины) и лактазу, особенно важную при непереносимости лактозы. Некоторые микроорганизмы ослабляют перекисное окисление липидов. Наиболее употребительными пробиотиками являются бактерии видов Lactobacillus и Bifidobacterium.

Пробиотические микроорганизмы, получаемые с пищей и питьем:

должны изначально входит в микробиологических состав человеческого организма
не должны обладать патогенными свойствами
должны оставаться живыми, проходя через пищеварительный тракт человека (особенно желудок) и быть устойчивыми к действию желчной кислоты
должны связываться с клетками поверхностного слоя кишечника, содержаться и размножаться в пищеварительном тракте
должны положительно влиять на здоровье человека

Сотни продолжительных исследований доказали, что получаемые с пищей и питьем пробиотические микроорганизмы:

восстанавливают нормальный микробиологический состав пищеварительного тракта после лечения антибиотиками
участвуют в расщеплении молочного сахара, то есть лактозы, благоприятствуя тем самым его перевариванию
усиливают всасывание в пищеварительном тракте витаминов группы В
способствуют усвоению в кишечнике кальция, железа и фосфора
снижают риск возникновения диареи, сокращают ее продолжительность и ослабляют болезненность
повышают эффективность пищеварительной деятельности пожилых людей
укрепляют иммунную систему
косвенно (захватывая места для роста в кишечнике) и напрямую (выделяя соединения, убивающие вредные бактерии) препятствуют развитию в пищеварительном тракте патогенных бактерий
ускоряют выздоровление от кишечных инфекций
сокращают срок жизни в пищеварительном тракте вредных соединений и таким образом могут препятствовать созданию условий для возникновения опухолей кишечника
ослабляют потенциальное аллергическое воздействие молочного белка казеина
ослабляют постоянно возникающий в пищеварительном тракте чрезмерный окислительный стресс
регулируют экологическое равновесие между различными участниками микробиологического сообщества кишечника
через продукты клеточного синтеза организма-хозяина воздействуют на проявление определенных генов

Пребиотики (волокнистые вещества)

Пребиотики (волокнистые вещества) – присутствующие в нормальной пище соединения, которые не могут быть гидролизованы пищеварительными энзимами человека. Но они являются пищей для микробов пищеварительного тракта (прежде всего, толстой кишки), стимулируя увеличение количества и разнообразие полезных микроорганизмов. Наиболее известными пребиотиками являются, например, инулин и олигофруктоза. Пребиотиками могут быть также идентичные природным синтетические химические соединения.

Источник