Пищеварением называется процесс физической и химической обработки пищи, в результате чего она превращается в такие вещества, которые могут всасываться в кровь и усваиваться. Таким образом, пищеварение является начальным этапом обмена веществ в организме.
Физическая обработка пищи заключается в ее размельчении, перемешивании и растворении. Химическая ее обработка происходит под влиянием гидролитических ферментов, содержащихся в пищеварительных соках. В результате этих процессов сложные вещества, входящие в состав пищи, расщепляются на более простые, которые всасываются в кровь и усваиваются организмом. Белки пеасываются в виде аминокислот и низкомолекулярных компоненте,, жиры — в виде глицерина и солей жирных кислот, углеводы — в виде моносахаридов. Лишь вода, минеральные соли и небольшое количество низкомолекулярных органических соединений могут всасываться в кровь без предварительной обработки.
Деятельность органов пищеварения регулируется нервными и гуморальными механизмами.
В изучении физиологии пищеварения большая роль принадлежит И. П. Павлову и его ученикам. Они разработали методы исследования пищеварительных процессов у животных. Это позволило подробно характеризовать функции пищеварительных органов и раскрыть сложные механизмы их деятельности. Однако методы, разработанные на животных, не могли быть широко использованы при изучении особенностей пищеварительных процессов у человека. Длительное время изучение двигательных и секреторных функций органов пищеварения у него ограничивалось главным образом зондированием желудка и двенадцатиперстной кишки и применением рентгенологических методов. В настоящее время разработан ряд новых приемов, позволяющих изучать процессы пищеварения у человека. Например, двигательная деятельность желудка исследуется путем регистрации биопотенциалов гладких мышц, находящихся в его стенках. Широко используются и радиотелеметрические методы. Сущность их заключается в проглатывании маленького радиопередатчика (радиопилюля), который свободно проходит по пищеварительному тракту и дает информацию о кислотности содержимого желудка и кишечника, о давлении и температуре в этих органах.
Пищеварение в полости рта
В ротовой полости у человека пища задерживается в течение 15—18 сек. Здесь начинается ее физическая (смачивание слюной и измельчение путем жевания) и химическая (воздействие ферментов) обработка. Находясь в ротовой полости, пища раздражает вкусовые, тактильные и температурные рецепторы слизистой оболочки.
У человека имеются три пары крупных слюнных желез (околоушные, подъязычные и подчелюстные) и много мелких, рассеянных в слизистой оболочке рта.
Слюна — первый пищеварительный сок, действующий на пищу при ее поступлении в организм. В слюне человека содержатся ферменты, вызывающие гидролитическое расщепление сложных углеводов до дисахаридов и частично до глюкозы. Фермент амилаза (птиалин) превращает крахмал в дисахариды, фермент мальтаза расщепляет дисахариды до моносахаридов.
Ферменты слюны наиболее активны в нейтральной среде. Попадая с пищей в желудок (где среда резко кислая), они теряют свою активность. Лишь внутри пищевого комка, где некоторое время сохраняется нейтральная реакция, они продолжают расщеплять углеводы.
Кроме ферментов в состав слюны входят белковые вещества муцин и глобулин, аминокислоты, креатин, мочевая кислота, мочевина и неорганические соли. Муцин слюны делает пищевой комок скользким, что облегчает глотание пищи и продвижение ее по пищеводу.
И. П. Павлов разработал операции, позволившие изучить механизм слюноотделения. У собаки в полости рта отпрепаровывается. кусочек слизистой оболочки в том месте, где открывается проток слюнной железы. Вырезанный кусок слизистой оболочки вместе 1 отверстием протока выводится наружу и вживляется в кожу щеки. В результате слюна, выделяемая железой, поступает не в ротовую полость, а в пробирку, прикрепляемую к специальной капсуле, наклеенной на кожу. У человека деятельность слюнных желез изучается при помощи маленьких резиновых капсул, прикрепляемых к слизистой оболочке ротовой полости в том месте, где находится отверстие протока слюнной железы. Слюна попадает из железы в капсулу и по резиновой трубке, прикрепленной к ней, стекает в пробирку.
При помощи этих операций было установлено, что деятельность слюнных желез регулируется рефлекторно. При поступлении в рот пищи или отвергаемых веществ раздражаются рецепторы слизистой оболочки рта. Слюноотделение при этом происходит по механизму безусловных рефлексов.
Выделение слюны при виде и запахе пищи, а также при действии индифферентных раздражителей (зрительных, звуковых, обонятельных и др.), ранее сочетавшихся с приемом пищи, происходит по механизму условных рефлексов.
Таким образом, деятельность слюнных желез регулируется сложным рефлекторным путем. Центры слюноотделения, как и центры других пищеварительных процессов, находятся в продолговатом мозгу. Центростремительными нервами при безусловном рефлекторном выделении слюны являются веточки тройничного и языкоглоточного нервов. Центробежные функции выполняют парасимпатические и симпатические нервы. При раздражении первых происходит обильное выделение жидкой слюны, при раздражении пторых выделяется густая слюна, содержащая много муцина. Условнорефлекторное выделение слюны может возникать при раздражении разных рецепторов (зрительных, слуховых, обонятельных и др.). Информация при этом поступает в высшие отделы мозга, а импульсы, идущие оттуда, возбуждают центры слюноотделения продолговатого мозга.
Секреция жидкой слюны при раздражении парасимпатических нервов обусловлена усилением кровоснабжения слюнных желез. Выделение же слюны при раздражении симпатических нервов может происходить даже при уменьшении местного кровотока. Эти данные показывают, что образование слюны обусловлено не филь-трацией, а секреторной деятельностью железистых клеток.
Состав слюны зависит от характера веществ, поступающих в ротовую полость. При попадании в рот отвергаемых веществ (камни, песок, кислоты) выделяется много жидкой (отмывной) слюны. При поступлении в рот пищи вырабатывается более густая слюна, богатая ферментами и муцином. При этом на сухую пищу выделяется больше слюны, чем на увлажненную. Опытами И. П. Павлова было установлено, что, например, на мясосухарный порошок выделяется у животных в 6 раз больше слюны, чем на мясо.
Глотание происходит рефлекторно. Пережеванная и смоченная слюной пища перемещается на корень языка и далее движениями его кзади и кверху проталкивается в глотку.
При сокращениях мышц глотки пищевой комок перемещается в пищевод. Дальнейшее передвижение пищи по пищеводу обеспечивается перистальтической волной сокращения мышц, находящихся в его стенке. Путь от ротовой полости до желудка твердая пища проходит за 8—9 сек., жидкая — за 1—2 сек.
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ