Павловский метод изучения работы пищеварительных желез. Переваривание заключается в расщеплении сложных частиц белков, жиров и углеводов на такие, которые могли бы, во-первых, проникнуть в кровь через стенку кишки и, во-вторых, превратиться в живое вещество клеток организма. Процесс переваривания происходит в основном в желудке и тонких кишках под влиянием ферментов, которые вырабатываются в пищеварительных железах.
Еще в первой половине XIX в. русский ученый Басов, чтобы следить за перевариванием пищи в желудке, произвел на собаках операцию, которая заключалась в следующем: у животного вскрывалась брюшная полость; в стенке желудка делалось отверстие, в которое вставлялась металлическая трубка так, чтобы один ее конец находился в полости желудка, а другой - снаружи. Наружный конец закрывался пробкой; рана вокруг трубки зашивалась. Однако из отверстия, или фистулы, желудка не удавалось получить чистого желудочного сока: он всегда был смешан с пищей и с попавшей изо рта слюной.
И. П. Павлов вместе со своими многочисленными учениками настолько улучшил и усовершенствовал применение фистул, что сумел глубоко и детально изучить работу всех пищеварительных желез. Он добился получения чистых пищеварительных соков, не смешанных с пищей и с другими соками, и, что особенно важно, при операциях не повреждал подходящие к органу нервы и тем самым не нарушал его нормальной работы. Своими работами в области пищеварения Павлов наглядно показал, как важно изучать работу органов в естественных условиях целого организма.
Пищеварение в желудке. Пережеванная и смоченная слюной пища при помощи движений языка проталкивается в глотку и оттуда попадает в пищевод - мышечную трубку, расположенную позади гортани и трахеи. Нижний конец пищевода открывается в желудок. При глотании в верхнем конце пищевода сокращаются кольцеобразные мышцы, что вызывает сужение трубки. Постепенно суженный участок трубки продвигается вниз, проталкивая находящуюся в пищеводе пищу в желудок.
Желудок человека (рис. 84), растягиваясь, может вмещать 2-3 л воды. В его стенке находится толстый слой мышечных волокон. При их сокращении объем желудка значительно уменьшается. Слизистая оболочка желудка образует многочисленные складки, что способствует лучшему соприкосновению пищи со стенками желудка. При растяжении желудка складки расправляются.
Рис. 84. Строение желудка: слева до приема пищи в продольном разрезе и в поперечном по линии АВ; 1 - пищевод; 2 - выходной сфинктер; справа - схема строения желудочных желез; 3 - клетки, выделяющие фермент; 4 - клетки, выделяющие соляную кислоту; 5 - выходной проток железы
На границе между пищеводов и желудком расположена сильная кольцевая мышца. Сокращаясь, она запирает вход в желудок, и пища не может вернуться обратно в пищевод. Другая такая же кольцевая мышца запирает выход из желудка. Когда она расслабляется, пища проходит в кишечник.
Около 5 млн. маленьких желез, расположенных в слизистой оболочке желудка, выделяют за сутки около 2 л желудочного сока. Он содержит соляную кислоту и фермент пепсин, под влиянием которого начинается переваривание белков. Присутствие кислоты необходимо для действия этого фермента. Кроме того, кислота играет защитную роль, губительно действуя на большинство микробов, попадающих с пищей в желудок.
Смоченная слюной пища, попав в желудок, обычно не перемешивается и в течение длительного времени лежит спокойно, сдавленная сократившимися стенками желудка. Кислый сок, выделяясь из многочисленных желудочных желез, лишь постепенно, и притом очень медленно, проникает в глубь пищевой массы. Поэтому переваривание белков сначала происходит только в местах соприкосновения пищи со стенками желудка. В остальных участках пищевой массы, еще не пропитавшихся кислым желудочным соком, происходит расщепление углеводов под влиянием ферментов слюны, которая вместе с пищей попадает в желудок. В присутствии соляной кислоты ферменты слюны перестают действовать. Работа желудочных желез регулируется нервной системой в ответ на раздражение окончаний вкусовых нервов, т. е. рефлекторно.
Кишечник. По мере переваривания пища поступает в нижнюю, выходную часть желудка. Здесь его стенки волнообразно сокращаются, перемешивая пищу и превращая ее в кашицу. Время от времени кольцевая мышца, запирающая выход из желудка, расслабляется и небольшая порция пищевой кашицы поступает в кишечник самую длинную часть пищеварительного тракта, - в котором различают тонкие и толстые кишки. В тонких кишках пища переваривается. Ближайший к желудку участок тонкой кишки называется двенадцатиперстной кишкой. В нее по особым протокам попадают соки, которые вырабатываются поджелудочной железой и печенью. Начальный участок толстых кишок называется слепой кишкой, а конечный, через который содержимое выделяется наружу, - прямой кишкой.
Действие поджелудочного сока. Сок поджелудочной железы содержит ферменты, действующие на белки, жиры и углеводы. Белковый фермент сока расщепляет белки на менее сложные частицы, чем те, которые образуются под влиянием желудочного фермента. Углеводные ферменты превращают крахмал в виноградный сахар. Жировой фермент расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты.
Регулируется работа поджелудочной железы как рефлекторным путем, так и через кровь.
Роль желчи. Желчь не содержит пищеварительных ферментов, но она облегчает действие других ферментов и тем самым способствует перевариванию питательных веществ. Желчь вырабатывается в печени постоянно, а попадает в кишечник лишь во время поступления пищевой кашицы из желудка в двенадцатиперстную кишку. В остальное время желчь скапливается в желчном пузыре.
Действие кишечного сока. В слизистой оболочке тонких кишок имеется огромное количество маленьких кишечных желез, выделяющих в сутки около 2 л сока. В нем содержатся ферменты, которые действуют на белки, жиры и углеводы, заканчивая их переваривание. Кишечный сок, т. е. сок желез, расположенных в стенке тонких кишок, совсем не выделяется во время еды. Отделение его происходит только в участках кишки, соприкасающихся в данный момент с пищевой кашицей.
Движение кишок. Тонкие кишки, лежащие в виде петель, производят медленные червеобразные движения. Эти движения называют перистальтикой. Их причина в сокращении и расслаблении гладких мышц, находящихся в стенке кишок. Каждое сокращение захватывает не всю кишку сразу, а лишь небольшой ее участок. Вследствие таких волнообразных, или червеобразных, движений кишечной стенки, обычно следующих одно за другим, пищевая кашица все время перемешивается и медленно продвигается по кишкам.
Всасывание. В кишечнике происходит не только переваривание пищи, но и всасывание продуктов переваривания, т. е. их проникновение через слизистую оболочку пищеварительного тракта в кровь и лимфу. Всасывание продуктов переваривания происходит главным образом в тонких кишках.
Если кусочек слизистой оболочки тонких кишок положить в воду и рассматривать в лупу, то можно заметить множество складок, густо покрытых ворсинками - сосочками, напоминающими ворс бархата (рис. 85). Складки и особенно ворсинки значительно увеличивают поверхность кишок, что ускоряет всасывание питательных веществ. Всасывание - результат активной работы клеток, составляющих поверхностный слой ворсинки.
Рис. 85. Ворсинки: А - при рассматривании в лупу; Б - схема строения; 1 - слой клеток, через который происходит всасывание; 2 - кровеносные сосуды ворсинки; 3 - лимфатический сосуд в стенке кишки; 4 - кровеносные сосуды в стенке кишки
Толстые кишки. В нижней части правой стороны брюшной полости, недалеко от угла тазовой кости, тонкие кишки переходят в слепую кишку - начальный участок толстых кишок, окаймляющих полость живота. От слепой кишки отходит тонкий червеобразный отросток, или аппендикс (рис. 86). У многих животных червеобразный отросток очень велик и принимает участие в пищеварении. У отдаленных предков человека, живших много миллионов лет назад, червеобразный отросток тоже играл роль в пищеварении. У человека он, по-видимому, потерял свое значение, В пожилом возрасте его выходное отверстие нередко совсем зарастает. Этот отросток очень часто приносит большой вред: в нем застаивается и загнивает пища или поселяются глисты, что может вызвать его воспаление, или аппендицит. В таких случаях нередко приходится производить операцию, полностью удаляя отросток.
Рис. 86. Слепая кишка: 1 - тонкая кишка; 2 - толстая кишка; 3 - слепая кишка; 4 - червеобразный отросток; 5 - отверстие червеобразного отростка
В толстых кишках всасывается вода. Огромное количество микробов, находящихся в толстых кишках, вызывает гниение остатков пищевой кашицы, которые в виде кала удаляются наружу.
