Что такое пищеварение
Чтобы жить, человеку нужно питаться — поглощать вещества, которые снабжают его АТФ. Химики подразделяют питательные вещества на три группы: белки, жиры и углеводы. Все они состоят из атомов углерода, кислорода и водорода (белки содержат еще и азот). Эти атомы образуют характерные структурные группы. Жиры, например, сложены из таких элементов, как глицерин и жирные кислоты; сложные углеводы состоят прежде всего из глюкозы, фруктозы и галактозы. Белки — это комбинации двадцати с лишним аминокислот.
Наша пища включает сложные питательные вещества. В них содержатся простые элементы, но их надо сначала извлечь, ведь наш организм не усваивает сложные соединения. Поэтому пища разлагается на отдельные составляющие — жирные кислоты, глицерин, аминокислоты и моносахариды, или простые углеводы. Процесс этот называется пищеварением.
Как работают органы пищеварения
Пищеварение начинается во рту. Здесь зубы перемалывают пищу, и мелкие кусочки смешиваются со слюной. Слюна — это пищеварительный сок, выделяемый слюнными железами, расположенными около ушных раковин, под языком и нижней челюстью. Слюна содержит амилазу — фермент, который разлагает длинные цепочки углеводов на небольшие звенья. Тем временем кашицу, смоченную слюной, подхватывают мышцы глотки и проталкивают ее в пищевод — мышечную трубку длиной около 30 см. Здесь кашица спрессовывается и устремляется в желудок. Желудок представляет собой мышечную камеру объемом 2 — 3 л, расположенную под левым куполом диафрагмы.
1. Верхняя губа; 2. Нёбно-глоточная дужка; 3. Нёбно-язычная дужка; 4. Глотка; 5. Язык; 6. Нижняя губа; 7. Нёбная миндалина; 8. Нёбный язычок; 9. Нёбо
Так выглядит полость рта взрослого человека. Верхняя и нижняя губы закрывают два ряда зубов, растущих на верхней и нижней челюстях. В каждом ряду — 16 зубов. За нижним рядом находится подвижный орган — язык. Над его корнем нависают две нёбные дужки, которые образуют вход в глотку. Между дужками, слева и справа, расположены две нёбные миндалины. Они защищают организм от возбудителей заболеваний, стремящихся проникнуть через рот. Нёбо — покрытая слизистой оболочкой костно-хрящевая перегородка, которая отделяет полость рта от лежащей над ней полости носа, — образует купол поверх нёбных дужек.
Клетки его желез выделяют соляную кислоту и пепсин. Пепсин — это фермент, расщепляющий белки. Он принимается за работу лишь при определенном количестве соляной кислоты и очень быстро расправляется с длинными белковыми цепочками. Когда желудок ритмично сжимается, пища, соляная кислота и пепсин тщательно перемешиваются в нем. Долго ли длится этот процесс? Все зависит от того, как быстро переваривается пища в кислотной «ванне». Скажем яйцо, сваренное всмятку, — примерно за час; бифштекс, черный хлеб или жареный картофель — за три с лишним; свиное жаркое — за шесть часов, а сардины в масле — девять часов подряд. После этого запирательная мышца открывает выходное отверстие желудка и кислая полужидкая кашица небольшими порциями сбрасывается в двенадцатиперстную кишку. Двенадцатиперстной кишкой называется начальный отдел тонкой кишки. Если общая длина тонкой кишки составляет 6 м, то длина двенадцатиперстной кишки — всего 25 см. Тем не менее она играет важную роль. Сюда выходят протоки двух крупных пищеварительных желез: печени и поджелудочной железы. Здесь выделяемые ими пищеварительные соки — желчь и поджелудочный сок смешиваются с полужидкой кашицей. Желчь — это оливково-зеленая волокнистая масса. Вырабатывает ее печень. Оттуда она поступает в желчный пузырь — мышечный мешочек величиной со сливу. Здесь желчь накапливается и сгущается. Как только кислая кашица, извергнутая желудком, соприкоснется со слизистой оболочкой двенадцатиперстной кишки, она выбрасывает в кровь гормон холе-цистокинин. В считанные секунды он, подхваченный кровью, попадает в желчный пузырь и заставляет его сжаться. Тут же из желчного пузыря начинает сочиться желчь.
Гормонами называются биологически активные вещества, которые передают сообщения от одних органов тела к другим с помощью кровеносной системы и стимулирует их взаимное влияние. Слово гормон происходит от греческого гормао, что значит «возбуждаю». Их так назвали потому, что они возбуждают, усиливают работу других органов. Вырабатывают гормоны железы, у которых нет выводных протоков, как, например, у сальных или потовых желез. Их секреты, то есть гормоны, всасываются прямо в кровь. Поэтому эти железы называются железами внутренней секреции.
Пища через рот и пищевод попадает в желудок, а оттуда в тонкую и толстую кишки. По пути она распадается на составные части. Этот сложный процесс называется пищеварением.
Желчь эмульгирует жиры, то есть измельчает каждую крупную каплю жира на тысячи крохотных. Так увеличивается их общая поверхность. Только теперь за дело принимаются липазы — ферменты поджелудочной железы, расщепляющие жиры. И снова помогает желчь: когда пищевая кашица перемешана с желчью, липазы быстрее справляются со своей работой. Но вот кашица смочила стенку тонкой кишки, теперь два других гормона подают сигнал поджелудочной железе, что ей нужно выделить свой пищеварительный сок—поджелудочный. Он содержит пищеварительные ферменты. Под их воздействием углеводы, жиры и белки, движущиеся по тонкой кишке, распадаются на простой сахар, глицерин, жирные кислоты и аминокислоты.
Все эти вещества — после того как на стенках кишечника будут расщеплены остатки пищи — всасываются клетками слизистой оболочки тонкой кишки и окончательно перерабатываются. На этом процесс пищеварения завершен.
В кашице почти уже не осталось питательных веществ. Наконец она поступает в толстую кишку. Туда же попадает 250 г отслоившихся эпителиальных клеток — каждый день в тонкой кишке заменяется именно столько клеток. Миллиарды бактерий, живущих в толстой кишке, набрасываются на это месиво и расщепляют непереварившиеся частицы кожуры и целлюлозы фруктов и овощей. Одновременно из этой массы удаляется вода. Остается лишь кашица из шлаков, выводимых из кишечника. Продукты разложения окрашивают ее в коричневый цвет. Тем временем вещества, что содержались в пище и были усвоены клетками тонкой кишки, обрабатываются слизистой оболочкой кишечника и разносятся по организму. Сахар, аминокислоты и жирные кислоты, растворимые в воде, попадают в воротную вену, а оттуда в печень. Из глицерина и жирных кислот, нерастворимых в воде, клетки тонкой кишки снова «приготавливают» жиры. Они обволакиваются водорастворимым белком и поступают в тканевую жидкость. Эта обогащенная жидкость — лимфа собирается в лимфатических сосудах, протекает по тонкостенной трубке — грудному протоку — и под левой ключицей попадает в яремную вену. Венозная кровь уносит жиры, содержавшиеся в лимфе, и доставляет их либо в печень, либо в отложения жировой ткани.
