О дним 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.
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.
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.
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.
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.
Благодаря своей многофункциональности печень относится сразу к нескольким системам организма, одной из которых является пищеварительная. В печёночных клетках происходит трансформация аминокислот, свободных жирных кислот, молочной кислоты и глицерина в глюкозу, которая служит энергетическим резервом для организма человека. Кроме того, печень играет ключевую роль в нейтрализации токсичных соединений, которые поступили в систему пищеварения. Такая защитная реакция предотвращает тяжёлые последствия пищевых отравлений и очищает ЖКТ от вредных компонентов, попавших в организм.
4. Жёлчный пузырь
Анатомически жёлчный пузырь является придатком печени, в котором скапливается запас жёлчи на случай острой необходимости организма. При поступлении большого количества пищи, особенно вредной (жирной, жареной, копчёной и т.д.) накопленная жёлчь выбрасывается в просвет тонкого кишечника, чтобы поддержать и ускорить процессы метаболизма. Однако такой механизм необходим далеко не всегда, поэтому поступление жёлчи чётко дозируется при помощи клапанов и жёлчных проходов и увеличивается только в том случае, если в ЖКТ попадает тяжёлая для расщепления пища.
Резюме
Пищеварение человека — сложный и филигранный механизм, качество работы которого напрямую зависит от правильного функционирования каждого органа, каждой клетки, образующей эту систему. Такой баланс возможен только в случае бережного и деликатного отношения к собственному пищеварительному тракту. Не стоит перегружать его непомерными порциями, жирной, тяжёлой и жареной пищей, мясными продуктами, которые загрязняют организм и не приносят ничего, кроме вреда, и тогда вас не побеспокоят метаболические проблемы, а организм всегда будет обеспечен достаточным количеством энергии без риска дефицита или, наоборот, избыточного накопления жировых отложений и лишнего веса. Позаботьтесь о корректном рационе сегодня, и завтра вам не придётся идти к гастроэнтерологу и тратить время на дорогостоящее и порой безрезультатное лечение системы пищеварения!
Система органов пищеварения представлена пищеварительным каналом и рядом желез, расположенных за его пределами (печень, поджелудочная железа и крупные слюнные железы).
На всем протяжении стенки пищеварительного канала имеют общий план строения и состоят из четырех основных частей: слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной и наружной оболочек (рис. 21). Самая внутренняя оболочка – слизистая. Ее железы выделяют слизь, необходимую для увлажнения пищеварительного канала, поверхность этой оболочки гладкая только на губах и щеках, а в других отделах она образует углубления, складки и ворсинки. Подслизистая основа состоит из рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани. С нею связано образование складок и подвижность слизистой оболочки. В ней располагаются крупные кровеносные и лимфатические сосуды, подслизистое нервное сплетение (Мейснера), а в некоторых отделах – железы.
Мышечная оболочка состоит из двух разделенных соединительной тканью слоев: наружного (с продольным расположением мышечных волокон) и внутреннего (с кольцевым расположением волокон). Сокращение мышечных волокон обеспечивает перемешивание и размельчение пищи.
Передний и задний отделы пищеварительного канала в основном состоят из поперечнополосатой мускулатуры, а средний – из гладкой. В соединительной ткани этого слоя расположены сосуды и межмышечное нервное сплетение.
Наружная оболочка имеет свои особенности строения в каждом отделе и представлена различной соединительной тканью. В ней также располагаются сосуды и нервные элементы.
Пищеварительный канал общей длиной 8 – 10 м начинается ротовой полостью, затем идут глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишки. Процесс пищеварения в нем может длиться около двух суток.
Ротовая полость ограничена сверху нёбом, по бокам щеками, снизу – челюстно-подъязычной мышцей, а спереди – губами. Различают преддверие рта (пространство между губами и щеками с одной стороны и зубами и деснами — с другой) и собственно ротовую полость, которую почти полностью заполняет язык. В ротовую полость открываются три пары слюнных желез (околоушные, подчелюстные и подъязычные), здесь же размещаются зубы.
Слюнные железы по строению бывают альвеолярные и альвеолярно-трубчатые. Они состоят из секреторной части и выводящих путей. По характеру секрета различают три типа желез: серозные, выделяющие жидкий богатый ферментами секрет, слизистые, выделяющие густой, вязкий, богатый муцином секрет, и смешанные (белково-слизистые). К серозным железам относятся околоушные и мелкие железы, лежащие на боковой поверхности языка. К слизистым относятся также мелкие железы, расположенные на корне языка и мягком и твердом нёбе. К смешанным относятся поднижнечелюстная и подъязычная железы, так как они содержат и серозные и слизистые клетки.
Рис. 21. Общий план строения пищеварительной трубки: I – слизистая оболочка; II – подслизистая основа; III – мышечная оболочка; IV – наружная оболочка; V – эпителий; 2 — мышечная пластинка слизистой оболочки; 3 — собственная пластинка слизистой оболочки; 4 — нервное сплетение Мейснера; 5 — нервное сплетение Ауэрбаха.
Зубы. У взрослого человека 32 зуба, в каждой половине челюсти различают 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных и 3 больших коренных. Зубы захватывают и измельчают пищу, способствуют чистоте речи. В зубе различают коронку, шейку и корень (рис. 22). Зуб состоит из мягкой внутренней части – пульпы – и твердой наружной части, в которую входят эмаль, дентин и цемент. Эмаль покрывает коронку зуба сверху. Дентин расположен под эмалью и образует большую часть коронки, шейки и корня зуба. Цемент покрывает шейку и корень зуба, он утолщается к верхушке корня. Пульпа состоит из соединительной ткани и заполняет внутреннюю часть коронки и корня зуба и имеет большое значение в его питании. В полость зуба проходят сосуды и нервы.
Рис. 22. Строение зуба: I — коронка; II — шейка; III — корень; 1 – эмаль; 2 — дентин; 3 — десна; 4 — пульпа зуба; 5 — альвеолярная кость; 6 — цемент; 7 – кровеносный сосуд; 8 — верхушечное отверстие зубного канала.
Глотка состоит из трех отделов: носоглотки, ротоглотки и гортанной части. Пищеварительная часть глотки (ротоглотка) на уровне 6-го шейного позвонка переходит в пищевод.
Пищевод – эластичная мышечная трубка длиной около 25 см; может расширяться при прохождении по нему пищи. В верхней части (шейной) он состоит из поперечнополосатых мышц, а в нижней ( 2 /3его длины) — из гладких.
Желудок – самая широкая часть пищеварительного канала (рис. 23). Он расположен слева от средней линии на уровне от 10-го грудного до 1-го поясничного позвонка. В нем различают отверстия: входное – кардиальное и выходное – привратниковое. Переднюю и заднюю части желудка называют, соответственно, большой и малой кривизной. В желудке различают свод, тело и привратниковую часть. У места перехода пищевода в желудок находится кардиальный сфинктер, который пропускает пищу в начальную, самую высокую часть желудка – свод. За ним идет тело желудка (оно составляет 4 /5 всей его величины), переходящее в привратниковую часть (на ее долю приходится 1 /5 желудка).
Форма и объем желудка изменчивы, в среднем его вместимость составляет 3 л. Стенка желудка состоит из трех оболочек: слизистой, мышечной и серозной. Особенно развита в нем мышечная (средняя) оболочка, которая, в свою очередь, состоит из трех слоев гладко-мышечных волокон: наружного – продольного, внутреннего – косого и расположенного между ними – кругового. Последний сильно развит в месте перехода тела в привратниковую часть, где образует препилорический сфинктер, регулирующий переход пищи из тела желудка в его привратниковую часть. Последняя, соединена с тонкой кишкой пилорическим сфинктером. Сокращение мышечных волокон желудка обеспечивает перемешивание и продвижение пищи.
Слизистая оболочка имеет складчатое строение, количество и размеры складок изменяются при движении желудка (сокращении его мышц). В особые углубления в слизистой оболочке желудка открываются его железы (по 2 – 3 в каждую ямку). В железах различают главные подкладочные клетки. Главные клетки продуцируют желудочный сок, содержащий ферменты, а обкладочные – соляную кислоту. На дне тела желудка расположены добавочные клетки, выделяющие слизь. В пилорической части желудка железы состоят только из главных и добавочных клеток, поэтому выделяемый ими сок не содержит соляной кислоты.
Рис. 23. Желудок (внутренняя поверхность его задней стенки): 1 — кардиальная вырезка (желудка); 2 — дно (свод) желудка; 3 — слизистая оболочка и подслизистая основа; 4 — мышечная оболочка; 5 — складки слизистой оболочки; 6 — складка привратника; 7 — двенадцатиперстная кишка; 8 — сфинктер привратника; 9 — канал привратника; 10 — угловая вырезка; 11 — складки слизистой оболочки; 12 — кардиальная часть (кардия); 13 — кардиальное отверстие; 14 — пищевод (брюшная часть)
Тонкий кишечник начинаются короткой (25 – 30 см) двенадцатиперстной кишкой, затем следуют тощая и подвздошная кишки. Их общая длина 5-6 м, большая часть из них приходится на тощую и меньшая — на подвздошную.
Стенка тонкой кишки состоит из слизистой, подслизистой, мышечной и серозной оболочек (рис. 24). Поверхность тонкой кишки велика, так как ее слизистая оболочка имеет большое количество складок, углублений (крипт) и ворсинок, которые играют большую роль в процессах переваривания и всасывания. Особенно много ворсинок в двенадцатиперстной кишке (22 – 40 на 1 мм 2 ), меньше их – в подвздошной (18 – 31 на 1 мм 2 ). Ворсинки образованы всеми слоями слизистой оболочки. Поверхность каждой ворсинки покрыта однослойным цилиндрическим каемчатым эпителием. С помощью электронной микроскопии обнаружено, что каемка образована большим числом (1500 – 3000 на каждой клетке) цитоплазматических отростков – микроворсинок. Внутри ворсинки проходят кровеносные и лимфатические сосуды и нервы.
На всем протяжении тонкой кишки расположены трубчатые железы – либерюоновы. В начале двенадцатиперстной кишки находятся более сложные железы — альвеолярно-трубчатые, или бруннеровы. Бруннеровы и либерюоновы железы выделяют кишечный сок. В двенадцатиперстную кишку впадают протоки поджелудочной железы и желчного пузыря.
Толстый кишечник состоит из слепой кишки (с отростком – аппендиксом), ободочной и прямой. В ободочной различают восходящую, поперечную, нисходящую и сигмовидную ободочную кишки. Средняя длина толстой кишки 1,3 м. Ободочная кишка переходит в прямую, состоящую из поперечнополосатой мускулатуры, которая образует внутренний сфинктер вокруг анального отверстия.
Рис. 24. Строение тонкой кишки: А–участок тонкой кишки; Б – строение ворсинок.
Возрастные особенности строения желудочно-кишечного тракта
Пищеварительная система начинает формироваться на 20-е сутки развития зародыша, с момента появления у него туловищной складки. В это время зародышевая энтодерма свертывается в трубку, края которой срастаются, и образуется первичная кишечная трубка. Срастание начинается на заднем и переднем концах трубки и распространяется к середине. Сформированная кишечная трубка слепо заканчивается на головном и хвостовом концах туловища, она состоит из энтодермы и покрывающего ее сверху висцерального листка мезодермы.
В начале 4-й недели возникающее на переднем конце тела эктодермальное впячивание (ротовая ямка) постепенно углубляется и доходит до переднего конца кишки. После прорыва соединившихся мембран (ротовой ямки и кишечной трубки) образуется ротовое отверстие. Несколько позже такое же эктодермальное впячивание образуется на заднем конце тела, и после его соединения с задним концом кишки образуется заднепроходное отверстие. К двум месяцам беременности завершается закладка всех органов пищеварения. Кишечная трубка состоит из трех отделов: передней (илиголовной), средней (или туловищной) и конечной (или задней) кишок. Ротовая полость со всеми ее производными образуется из части передней кишки. Из передней кишки образуются желудок, все отделы тонкой кишки и начало толстой (слепая кишка, аппендикс, часть поперечной ободочной). Из нее же закладываются печень и поджелудочная железа. Из задней кишки формируются все остальные отделы толстой кишки: часть поперечной ободочной, нисходящая ободочная, сигмовидная и прямая кишки.
Эпителиальная выстилка пищеварительной трубки и ее наружная оболочка подвергаются постепенной дифференцировке, которая заканчивается в постнатальном периоде развития.
Полость рта сформирована к моменту рождения, но до 3 месяцев жизни ребенка очень мала из-за отсутствия зубов и коротких размеров челюстей, целиком заполнена языком и имеет хорошо развитую мускулатуру губ.
Зубы у человека развиваются в 2 этапа: сначала появляются молочные зубы (выпадающие), которые заменяются постоянными.
Молочные зубы начинают образовываться в конце второго месяца внутриутробного развития. В это время сначала образуется преддверие ротовой полости, а затем формируется зубная пластинка, на внутренней поверхности которой появляются эпителиальные скопления – зубные бугорки или почки (по 5 с каждой стороны нижней и верхней челюсти). Из зубных бугорков развиваются эмалевые органы. Затем в каждую зубную почку врастает мезенхима – она вдавливается в эмалевый орган в виде зубного сосочка. В результате длительной дифференцировки и взаимодействия различных клеточных элементов мезенхимы формируется дентин, цемент и пульпа. Эмаль развивается после дентина из эпителия ротовой полости. Эти процессы завершаются к моменту прорезывания зубов.
Закладка постоянных зубов происходит в конце 4-го или начале 5-го месяца внутриутробного развития из зубной пластинки и подлежащей мезенхимы. Сначала молочные и постоянные зубы лежат в одной альвеоле. Затем между ними образуется костная перегородка. Под влиянием давления в области прорезывания зуба сжимаются сосуды десны и нарушается ее кровоснабжение, вследствие чего десна атрофируется в данном участке и зуб прорезывается. Первым появляется нижний центральный резец, затем верхний центральный резец, верхний латеральный, нижний латеральный. Это происходит в возрасте от 6 до 16 месяцев. В возрасте от 18 до 24 месяцев прорезываются клыки, от 14 до 24 месяцев – первые большие коренные, от 22 до 30 месяцев – вторые большие коренные. Малые коренные и третьи большие коренные (зубы мудрости) не имеют молочных предшественников. Постоянные зубы развиваются очень медленно, вплоть до 6 – 7-летнего возраста – периода выпадения молочных зубов. В это время в результате особых процессов разрушаются корни молочных зубов и костные пластинки, отделяющие их от постоянных зубов. При этом постоянные зубы усиленно развиваются и выталкиваются под давлением, которое создается в пульпе зуба вследствие образования ее основного вещества. Смена зубов завершается к 16-летнему возрасту. Зубы мудрости появляются в 25 – 30 лет. Дальнейшие возрастные особенности зубов связаны с проходящими в них химическими изменениями. В их составе уменьшается количество органических веществ и увеличивается количество неорганических. У взрослых людей почти полностью прекращается новообразование дентина и возрастает количество цемента. Эмаль и дентин стираются на жевательной поверхности, эмаль тускнеет. Пульпа зубов подвергается атрофии вследствие ухудшения их питания из-за склеротических изменений в сосудах.
Слюнные железы развиваются из многослойного плоского эпителия, выстилающего ротовую полость эмбриона. Ко времени рождения они вполне развиты. Масса околоушной железы равна 1,8 г, поднижнечелюстной – 0,84 г, подъязычной – 0,4 г (у взрослого их масса, соответственно, равна 43, 24 и 6 г). КЗ месяцам жизни их масса возрастает в 2 раза, в 6-месячном возрасте – в 3 раза, к 2 годам она становится в 5 раз больше их величины у новорожденного.
Возрастные изменения слюнных желез характеризуются их ростом в длину, расширением протоков, увеличением количества железистых клеток. К 2 годам их строение приближается к строению у взрослых. В отличие от взрослых в слюнных железах новорожденного много рыхлой соединительной ткани и мало железистой паренхимы, осуществляющей секреторную функцию.
Пищевод образуется из передней кишки и окружающей ее мезенхимы. В начале развития его эпителий однослойный, у 4-недельного эмбриона он становится двухслойным. Затем клетки эпителия сильно разрастаются и полностью закрывают просвет трубки. Лишь к 3-му месяцу развития они распадаются и освобождают просвет пищевода. С 6-го месяца эпителий пищевода становится многослойным плоским. Мышечная оболочка пищевода развивается на 2-м месяце, в конце 3-го месяца формируются его железы, а на 4-м – образуется мышечный слой слизистой оболочки.
Длина пищевода у новорожденного 11-16 см. Он расположен выше, чем у взрослого. Снижение верхней границы происходит постепенно до 12 – 13 лет. Нижняя граница пищевода постоянна, она находится на уровне 10 – 11-го грудных позвонков. Пищевод быстро растет до 2-летнего возраста и достигает в длину 20 см. Соотношение между ростом тела и ростом пищевода у детей постоянно – 1:5.
Форма пищевода проста и в разных участках варьирует от круглой до звездчатой. Типичные сужения пищевода в определенных местах (при прохождении через диафрагму, на уровне деления трахеи на бронхи, у выхода из глотки) появляются после рождения.
Форма пищевода, его расположение по отношению к другим органам, расположение нервов и сосудов у новорожденного не отличается от взрослого. К моменту рождения у плода полностью сформирована и хорошо развита сеть лимфатических и кровеносных сосудов. Регуляторный аппарат пищевода не вполне сформирован. Он представлен небольшим количеством мультиполярных клеток, которые интенсивно развиваются после рождения.
Желудок появляется на 4-й неделе внутриутробного развития; на 6-й неделе в нем формируется слой кольцевой мускулатуры; на 13-14-й неделе – наружный продольный слой и несколько позже – внутренний косой слой мышечной стенки желудка. В течение 2-го месяца развития плода формируются все отделы желудка. В течение 6-10-й недели закладываются железы желудка.
Полость желудка у новорожденного очень мала и вмещает только 7 мл. Ко 2-му дню она увеличивается в 2 раза, к 3-му – в 4 раза, к 4-му – в 7 раз. Через 7 – 10 дней после рождения желудок уже может вместить 80 мл (это количество молока, которое ребенок съедает за одно кормление). Растягивание желудка при каждом приеме пищи, его движения способствуют усилению роста стенки желудка и развитию его желез. К концу года объем желудка равен400 – 500 мл, к 2 годам 600 – 750 мл, к 6 – 7 годам 950 – 1100 мл, а к 10 – 12 – 1500 мл.
С возрастом значительно увеличивается масса желудка. Так, у новорожденного она составляет 6,5 г, в 6 – 12 месяцев 18,5 г, в 14 – 20 лет – 127 г, после 20 лет – 155 г. Масса желудка с возрастом увеличивается в 24 раза, а масса всего тела – в 20 раз.
Мышечная оболочка стенки желудка у новорожденного имеет 3 слоя, развитых в разной степени. Хорошо развит средний слой кольцевых волокон, хуже – поверхностный слой продольных волокон и глубокий слой косых волокон. Последний очень быстро увеличивается. Слизистая оболочка желудка у новорожденного хорошо развита и относительно толще, чем у взрослого. Серозная оболочка, как и у взрослого, образуется брюшиной, но большой сальник короткий и тонкий.
Иннервация и кровоснабжение желудка такие же, как и у взрослого. Элементы его афферентной и эфферентной иннервации хорошо дифференцированы в раннем периоде после рождения. Но тем не менее даже у взрослого человека в желудке встречаются малодифференцированные клетки.
Тонкая кишка начинает развиваться на 5-й неделе жизни зародыша. Здесь, как и в пищеводе, эпителиальные клетки претерпевают многократные изменения: в начале развития эпителий однорядный кубический, затем двухрядный призматический и на 7 – 8-й неделе образуется однослойный призматический эпителий. Затем эпителий так разрастается, что закрывает полностью просвет кишки и только на 12-й неделе просвет снова открывается вследствие разрушения этих клеток. На 24-й неделе образуются железы. Гладкая мышечная ткань развивается из мезенхимы неодновременно: на 7 – 8-й неделе начинает образовываться внутренний кольцевой слой, на 8 – 9-й – наружный продольный.
У новорожденного общая длина кишечника составляет в среднем 3,4 м, она превосходит длину тела в 6 раз и больше и на первом году жизни увеличивается на 50%. Длина кишечника увеличивается в 7 – 8 раз в период от 6 месяцев до 3 лет, что связано с переходом ребенка от молочного к смешанному питанию. Ускорение роста кишечника отмечается и в период от 10 до 15 лет.
Длина тонкой кишки у грудного ребенка (1,2 – 2,8 м) почти в 2 раза короче, чем у взрослого (2,3 – 4,2 м). У ребенка слабо развита слизистая и мышечная оболочки тонкой кишки. Количество складок и ворсинок, их величина меньше, чем у взрослого. Слизистая оболочка тонкая, богато снабжена сосудами, вследствие чего обладает большой проницаемостью. В брюшной полости тонкая кишка располагается выше, чем у взрослого, так как ряд тазовых органов располагаются в брюшной полости. К 7 месяцам жизни, после опускания этих органов, тонкая кишка занимает такое же положение, как и у взрослого.
Толстая кишка развивается из задней части эмбриональной кишки. Ее эпителий сильно разрастается и закрывает просвет кишки на 6—7-й неделе внутриутробного развития, затем эпителий рассасывается и снова открывается ее просвет. В начале развития толстая кишка имеет большое количество ворсинок. Позже, в процессе роста поверхности кишки, ворсинки растягиваются и сглаживаются и к концу развития плода их уже нет. Мышечный слой толстой кишки развивается на 3-м месяце внутриутробного развития.
У новорожденного толстая кишка имеет все отделы, как и у взрослого, но они отличаются по степени развития и положению. Длина толстой кишки в любом возрасте приблизительно равна длине тела.
БИЛЕТ 37 (ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ: СТРОЕНИЕ,ФУНКЦИИ,ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ)
Человек живет, потребляя энергию из пищи, которую усваивает благодаря наличию такой важной системы, как желудочно-кишечный тракт. Система состоит из полых органов — трубок, имеющих разные названия, но принципиально мало отличающихся по строению. Выполняющих очень важную для организма человека функцию – переваривание и всасывание питательных веществ, а также эвакуация наружу непереваренных остатков пищи.
Основные функции
Человеческий организм представляет собой сложную систему, состоящую из множества отделов. Каждый отдел выполняет свою функцию, а ее малейшее нарушение приводит к сбою всего организма. У ЖКТ есть сои функции:
- Двигательная – механическое перемешивание пищи, глотание, продвижение через все отделы, эвакуация и удаление непереваренных пищевых остатков.
- Секреторная – разные органы вырабатывают пищеварительные секреты (слюна, желудочный сок, желчь, панкреатический сок), которые участвуют в процессе пищеварения.
- Функция всасывания – транспорт витаминов, минералов, аминокислот, моносахаридов, образующихся в результате расщепления пищи из кишечного просвета в кровь и лимфу.
- Экскреторная – выводит из организма человека токсичные вещества, химические соединения и лекарства, поступающие в пищеварительную трубку из крови.
Все функции взаимосвязаны друг с другом, без выполнения одной невозможна нормальная работа всего ЖКТ.
Следует отличать непосредственно желудочно-кишечный тракт от всей пищеварительной системы. В состав последней входят дополнительно органы, которые участвуют в процессе пищеварения тем или иным образом. Слюнные железы, печень, желчный пузырь, поджелудочная железа.
Как все устроено
Строение ЖКТ человека на фото всегда выглядит как вертикальная схема: разные отделы общей пищеварительной трубки следуют друг за другом – это органы ЖКТ. Каждый из них выполняет свою уникальную функцию, без нормальной работы одного не может состояться в принципе процесс пищеварения в полном объеме. Сбой на отдельном этапе приведет к нарушениям всех остальных звеньев процесса.
Строение стенки пищеварительной трубки у всех отделов желудочно-кишечного тракта человека одинаковое. Первый внутренний слой – это слизистая оболочка, в кишечнике она имеет много ворсинчатых выростов и участки лимфоидной ткани, в которых вырабатываются клетки, участвующие в иммунной защите. Далее идет подслизистый рыхлый слой из соединительной ткани, в котором расположены кровеносные сосуды, нервные волокна, лимфатические узелки, скопления желез, вырабатывающих слизь, далее мышечный слой и наружная оболочка (брюшина), защищающая от повреждения. Все органы тракта являются полыми, то есть открываются друг в друга полостями, образуя единую пищеварительную систему.
Основные отделы ЖКТ
ЖКТ человека можно сравнить с заводом по переработке продуктов в полезные вещества для обеспечения организма энергией и материалом для строительства клеток. Состоит ЖКТ из отделов:
- Тонкий кишечник – имеет непростое строение, состоит из следующих отделов:
- Желудок – на фото выглядит как бутылка, горлышко которой закрывается (нижний пищеводный сфинктер), когда пища проваливается сюда из пищевода. Здесь пищевой комок находится от 2 до 3 часов, согревается, увлажняется, обрабатывается желудочным соком, содержащим соляную кислоту (убивает болезнетворные организмы) и пепсин, который начинает процесс расщепления белков.
- Пищевод – сюда пища поступает из глотки, за счет гладкой мускулатуры она успешно проталкивается по нему прямо в желудок.
- Глотка находится на стыке желудочно-кишечного и дыхательного тракта. Когда пища проходит через нее, то надгортанник перекрывает вход в гортань и трахею, чтобы человек не поперхнулся.
- Ротовая полость – с нее начинается все строение. Сюда первоначально поступает пища. Там она подвергается механической обработке, перемешиванию со слюной, начинается процесс переваривания с расщепления углеводов ферментом амилазой. Далее пищевой комок поступает в глотку.
- Двенадцатиперстная кишка – длина около 30 см. Под действием панкреатического сока и желчи, поступающих через соответствующие протоки из поджелудочной железы и желчного пузыря, продолжается переваривание белков, идет расщепление жиров и углеводов;
- Тощая кишка – длиной около двух метров, в этом отделе находится большое количество ворсинок, через которые происходит основное всасывание в кровь всех полезных веществ;
- Подвздошная кишка – находится в правой части живота, здесь заканчивается гидролизное расщепление и всасывание пищевых ингредиентов.
О том как работает ЖКТ рассказывают специалисты:
Основная функция этого отдела ЖКТ – всасывание воды и электролитов, формирование окончательного стула из непереваренных остатков и выведение наружу. Каловые массы сначала собираются и накапливаются в прямой кишке, удерживаясь сфинктером. При растяжении ампульного отдела подается сигнал в мозг, сфинктер расслабляется и содержимое прямой кишки выводится наружу через заднепроходное отверстие (анус).
ЖКТ тесно взаимосвязан в организме человека с другими органами и системами. Поэтому заболевания одних неизбежно влияют на состояние других, вызывая ответные реакции и сбои.
Не зря говорят, что врачи лечат не одну болезнь, а человека в целом. Здоровый ЖКТ никогда не станет причиной развития геморроя, что значительно облегчит диагностирование и лечение болезни.