Практическое занятие. № 9. Строение пищеварительной системы. Этапы пищеварения

Человек является гетеротрофным организмом: все органические вещества он получает с пищей. Однако организм человека не способен усваивать органические вещества пищи без её предварительной механической и химической обработки.

Эту важную функцию выполняет система пищеварения.

Общие принципы пищеварения

Пищеварение — сложный физиологический и биохимический процесс, в ходе которого принятая пища в пищеваритель­ном тракте подвергается физическим и химическим изменениям. Значение пищеварения:

• сохранение пластической и энергетической ценности пищевых компонентов;
• преобразование компонентов пищи в легко усвояемые организмом питательные вещества;
• утрата видовой специфичности питательных веществ (в противном случае компоненты пищи не усваиваются и воспринимаются как антигены, вызывая иммунный ответ).

Принципы пищеварения:

• пищеварение — многоэтапный последовательный процесс;
• пищеварение включает как механическую, так и химическую обработку пищи;
• химическая обработка пищи происходит при участии пищеварительных ферментов;
• ферменты — высокоспецифические биологические катализаторы: каждый фермент работает только с определённым субстратом (веществом), при определённой температуре и кислотности;
• в каждом отделе пищеварительного тракта поддерживаются определённые условия для работы определённых пищеварительных ферментов; каждый отдел тракта ограничен сфинктерами. То есть соблюдается определённая последовательность пищеварительного процесса.

В пищеварительном тракте около 35 сфинктеров. Они выполняют роль клапанов, обесп­чивающих движение пищевого содержимого в каудальном (от лат. cauda — хвост) направ­лении, однонаправленное движение пищеварительных секретов, раз­общение отделов пищеварительного тракта, где пищеварение про­исходит на характерных для них этапах.

Пищеварительные ферменты

Переваривание пищевых веществ в пищеварительном тракте осуществляется гидролитическими ферментами.

Пищеварительные ферменты = гидролитические ферменты = гидролазы

Гидролазы — класс ферментов, в работе которых участвуют молекулы воды.

Общая схема реакций, катализируемых гидролазами: A–B + H2O → A–OH + B–H

Таким образом, процесс переваривания — это гидролиз питательных веществ.

Каждый фермент имеет субстрат­ную специфичность, которая зависит от видо­вых и индивидуальных особенностей организма.

Индивидуальный набор ферментов каждого человека адаптирован к перевариванию той пищи, которая характерна для вида Человек разумный, и тем питательным веществам, которые преобладали в рационе его родителей, бабушек и дедушек. Пищевые продукты, не характерные для географического местообитания, могут не перевариваться и восприниматься как чужеродные вследствие отсутствия соответствующих ферментов.

Все ферменты разделяются на 4 основные группы:

• амилазы расщепляют углеводы;
• липазы расщепляют жиры;
• нуклеазы расщепляют нуклеиновые кислоты;
• протеазы расщепляют белки.

В результате расщепления питательных веществ образуются мономеры, которые вса­сываются из кишечника в кровь и лимфу, транспортируются к тканям организма и включаются в его метаболизм. Вода, мине­ральные соли и витамины всасываются в кровь неизменёнными.

Ферментативная активность свойственна каждому отделу пи­щеварительного тракта и максимальна при определённом значении рН среды. Так, в желудке пищеварительный процесс осу­ществляется в кислой среде, а в двенадцатиперстной кишке желчь и поджелудочный сок создают нейтральную или слабощелочную среду, и желудочные ферменты перестают работать (инактивируются).

Перистальтика

Перистальтика — волнообразные сокращения стенок пищеварительного канала; способствует продвижению пищи.

На протяжении пище­варительного тракта имеется несколько водителей ритма его со­кращений. Эти водители ритма особенно чувствительны к физиоло­гически активным веществам и получают обильную иннервацию.

Сложность движений пищеварительного тракта обеспечивается наличием в нём пучков гладких мышц, идущих в разных направлениях. Гладкие мышцы регулируют тонус кишки и изменяют просвет пи­щеварительного канала. Волна сокращений и расслаблений круго­вых мышц продвигается вдоль пищеварительного канала, создавая его перистальтические сокращения.

Интересно, что в перемещении жидкости по пищеварительному тракту перистальтика не участвует, и жидкость передвигается под действием гравитации и повышенного давления в ротовой полости.

Значение перистальтики:

• продвижение пищевого содержимого (химуса);
• задержка пищевого комка на различное время в разных отделах пищева­рительного тракта;
• смешивание пищевых веществ с пищеваритель­ными секретами для более полного переваривания.