Пищеварение, его типы и функции. Пищеварение в полости рта

Пищеварение - это совокупность процессов физической и химической переработки пищевых продуктов, превращение их в компоненты, лишенные видовой специфичности и пригодные к всасыванию и участию в обмене веществ.

Типы пищеварения сформировались в процессе развития живых организмов и в настоящее время мы выделяем: внутриклеточное, внеклеточное и мембранное. Внутриклеточное – это гидролиз пищевых продуктов, который осуществляется внутри клеток (у человека этот тип пищеварение очень ограничен, примером его является фагоцитоз). Внеклеточное пищеварение– осуществляется в специальных полостях (ротовой, желудка, кишечника), ферменты, синтезированные секреторными клетками, выделяются во внеклеточную среду (полость). Мембранное – занимает промежуточное положение между вне- и внутриклеточным и осуществляется ферментами, локализованными на структурах мембран кишечных клеток (в зоне щеточной каймы энтероцитов слизистой кишечника).

Основные функции пищеварительно тракта – это секреторная, моторно-эвакуационная, экскреторная, инкреторная, защитная, рецепторная, эритропоэтическая. Секреторная – выработка и выделение железистыми клетками пищеварительных соков (слюны, желудочного, кишечного сока, желчи). Моторно-эвакуационная функция – измельчение пищи, ее перемешивание с соками, продвижение по пищеваврительному тракту. Всасывательная функция – перенос конечных продуктов переваривания, воды, солей, витаминов через эпителий пищеварительного тракта в кровь или лимфу. Экскреторная функция – выделение из организма неусвоенных компонентов пищи, некоторых продуктов обмена, солей тяжелых металлов, лекарственных веществ. Инкреторная функция – выделение гормонов, регулирующих функции органов пищеварения. Защитная функция – бактерицидное, бактериостатическое, детоксикационное действие. Рецепторная функция– это наличие в пищеварительном тракте многих рецептивных зон для рефлексов системы выделения, кровообращения и других. Эритропоэтическая – заключается в том, что в слизистой желудка, тонкой кишки, печени имеется депо железа, которое принимает участие в синтезе гемоглобина, а также наличие внутреннего фактора Кастла, необходимого для всасывания витамина В₁₂, отвечающего за регуляцию эритропоэза.

Процесс пищеварения начинается в ротовой полости. Этот отдел пищеварительного тракта выполняет две функции: специфические и неспецифические. Специфические (или пищеварительные) – функции ротовой полости сводятся к тому, что в ней происходит оценка степени пригодности пищи. Это осуществляется многочисленной группой рецепторов полости рта – хемо-, механо-, термо-, ноцицепторами, вкусовыми. От них информация идет в центральную нервную систему, а от нее к органам полости рта (жевательным мышцам, слюнным железам, языку). Благодаря их действию осуществляется определение вкусовых качеств пищи, механическая обработка пищи, глотание. Здесь же начинается и химическая обработка пищи, главным образом углеводов. В полости рта может происходить и всасывание.

Неспецифические функции ротовой полости – это участие в формировании поведенческих реакций (голод, жажда), терморегуляции, защитных, экскреторных, инкреторных реакциях пищеварительного тракта, а также в артикуляции и речи.

Пищеварение в полости рта осуществляется, прежде всего, благодаря секреторной функции слюнных желез. Секреторная функция слюнных желез обеспечивается функцией трех пар больших (околоушных, подъязычных и подчелюстных) и большого количества мелких желез, рассеянных в слизистой оболочке полости рта. Слюна – это смесь секретов. Если к ней добавить еще эпителиальные клетки, частицы пищи, слизь, лимфоциты, нейтрофилы и микроорганизмы, которые имеются в полости рта, то такая слюна (смешанная со всеми этими компонентами) является уже ротовой жидкостью. Ежедневно продуцируется около 0, 5-2, 0 литров слюны. Ее рН колеблется около 5, 25-8, 0.

Слюна содержит до 99, 5% воды. В 0, 5% плотного остатка имеется много неорганических и органических веществ. Можно сказать, что почти вся таблица Менделеева имеется в слюне (даже золото!). К органическим веществам слюны относят: белки (альбумины, глобулины, аминокислоты), азотсодержащие соединения (мочевина, аммиак, креатин), бактерицидные вещества (лизоцим), ферменты (α -амилаза, мальтаза, протеазы, пептидазы, липаза, щелочная и кислая фосфотазы).

Роль слюны в пищеварении заключается в том, что она дает начало химической обработке пищи. Это происходит за счет наличия в ней фермента амилазы, который, действуя на полисахариды (крахмал) расщепляет их до мальтозы. Под влиянием другого фермента слюны (мальтазы) может происходить расщепление мальтозы до глюкозы. Однако ввиду краткосрочности пребывания пищи в полости рта, деятельность этих (и других) ферментов слюны очень ограниченна. Здесь уместно вспомнить одно из правил питания, о котором я Вам говорил на прошлой лекции – тщательное (длительное) пережевывание пищи в полости рта, благодаря чему слюна может более эффективно воздействовать на пищу, находящуюся в полости рта.

Но роль слюны в пищеварении не сводится только к возможной химической обработке пищи. Она принимает участие в подготовке порции пищи к проглатыванию и перевариванию. Во время жевания пища смешивается со слюной и лучше проглатывается. В нейтральной среде слюна равномерно обволакивает зубы, образуя на них особую оболочку. В кислой среде, выделяющийся муцин, покрывает поверхность зубов и способствует образованию зубного налета и камней. Вот почему после приема пищи надо или чистить зубы или прополаскивать полость рта. Слюна является биологической жидкостью для ротовой полости. От ее состава и свойств зависит состояние зубов и слизистой. Изменение объема, химического состава и свойств слюны может лежать в основе многих заболеваний полости рта. Слюна, например, контактируя с эмалью зуба, является для нее источником кальция, фосфора, цинка и других микроэлементов. Если рН слюны 7, 0-8, 0, то она перенасыщена кальцием, что создает идеальные условия для поступления ионов в эмаль. При подкислении среды (рН – 6, 5 и ниже), ротовая жидкость становится дефицитной по содержанию ионов кальция, что способствует выходу его из эмали и развитию кариеса.

По данным химического анализа и даже запаху, цвету слюны можно судить о заболеваниях внутренних органов. Например, при нефрите, язве желудка и 12-перстной кишки в слюне возрастает количество остаточного азота. При инсульте на стороне поражения (кровоизлияния) слюнные железы выделяют много белка.

Все Вы хорошо знаете о повышенной регенеративной способности слизистой полости рта. Быстрое заживление слизистой после ее ранения (а это бывает практически ежедневно) связано не только с тканевым иммунитетом, но и антибактериальными свойствами слюны. Кроме того, в слюне имеются вещества, влияющие на свертывание крови и фибринолиз. Поэтому защитная функция ротовой полости также связана и с этой способностью слюны влиять на местный гемостаз и фибринолиз.

Механизм образования слюны. Слюна образуется как в ацинусах, так и в протоках слюнных желез. В цитоплазме железистых клеток содержатся секреторные гранулы. В ходе секреции размер, количество и расположение гранул изменяется. Они от аппарата Гольджи смещаются к вершине клетки. В гранулах осуществляется синтез органических веществ, которые двигаются с водой через клетку по эндоплазматической сети. В ацинусах осуществляется первый этап образования слюны – первичный секрет, содержащий амилазу и муцин. Содержание ионов в нем незначительно отличается от концентрации их во внеклеточном пространстве. В слюнных протоках состав секрета существенно меняется: ионы натрия активно реабсорбируются, а ионы калия активно секретируются. В результате натрия в слюне становится меньше, а калия больше.

Слюнные железы новорожденного выделяют мало слюны – при сосании около 0, 4 мл в минуту, вне сосания еще меньше. Это в среднем в –8 раз меньше, чем у взрослого человека. С 4-х месячного возраста объем саливации увеличивается и к 1 году достигает до 150 мл в день (это около 1/10 секреции взрослого). Активность амилазы в слюне у новорожденных низкая и она повышается во втором полугодии. Достигает уровня взрослых в течение 1-2 лет после рождения.

Регуляция слюноотделения осуществляется сложно - рефлекторным и гуморальным путем. Особое место в регуляции отводится сложно рефлекторному механизму. Он включает в себя условно-рефлекторный и безусловно – рефлекторный. Условно - рефлекторный путь регуляции слюноотделения связан с видом, запахом пищи (у человека и животных), с разговором о ней и другими условными раздражителями (картинки, надписи, символы), связанными с пищевой мотивацией. Безусловно – рефлекторный возникает в ответ на раздражение механо-, хемо-, термо-, вкусовых рецепторов полости рта. От этих рецепторов поток нервных импульсов по волокнам V, VII, IX, X пары черепномозговых нервов устремляется к продолговатому мозгу, где находится центр слюноотделения. От этого центра идут эфферентные волокна данных рефлекторных актов к слюнным железам. Они могут нести информацию к слюнным железам по волокнам симпатического или парасимпатического отделов автономной нервной системы, которые иннервируют слюнные железы. Подъязычные и подчелюстные слюнные железы иннервируются преганглионарными парасимпатическими нервными волокнами, идущими в составе барабанной струны (ветвь VII пары) к соотвествующим ганглиям, расположенным в теле желез. Постганглионарные нервные волокна иннервируют секреторные клетки и сосуды желез. Околоушные слюнные железы иннервируются преганглионарными парасимпатическими волокнами нижнего слюнноотделительного ядра продолговатого мозга, идущими в составе IX пары к ушному узлу. Постганглионарные нервные волокна направляются к секреторным клеткам и сосудам. Симпатическая иннервация представлена преганглионарными нервными волокнами от боковых рогов II-IV грудного сегментов спинного мозга и заканчиваются в верхнем шейном узле, далее идут постганглионарные волокна к слюнным железам.

При раздражении (возбуждении) симпатического нерва выделяется небольшое количество слюны, которая содержит муцин, делающий ее густой и вязкой. При раздражении парасимпатического нерва – наоборот, слюна становится жидкой и ее много.

В регуляции слюноотделения принимают участие также передние и задние группы ядер гипоталамуса.

Рефлекторная регуляция слюноотделения не является единственной, хотя и основной. На секрецию слюны оказывает влияние и гуморальный механизм. Он связан с действием таких гормонов, которые выделяют гипофиз, поджелудочная и щитовидная железа, половые. Обильное отделение слюны возникает вследствие раздражения слюноотделительного центра угольной кислотой. Выделение слюны может быть стимулировано вегетотропными фармакологическими веществами – пилокарпином, прозерином, атропином.

Образование слюны может и уменьшаться. Это может быть связано с болевыми и эмоциональными реакциями, с лихорадочными состояниями, при систематическом употреблении снотворных, при сахарном диабете, анемии, уремии, заболеваниях слюнных желез.

Моторная функция полости рта заключается в откусывании, измельчении, перетирании, смешивании пищи со слюной, формировании пищевого комка и глотании. Основная часть этой моторной функции полости рта осуществляется в результате жевания.

Жевание – это сложный акт, заключающийся в последовательных сокращениях жевательных мышц, движений нижней челюсти, языка, мягкого неба. Жевательные мышцы прикрепляются одним концом к неподвижной части черепа, а другим – к единственно подвижной кости черепа – нижней челюсти. При сокращении они обуславливают изменение положения нижней челюсти по отношению к верхней челюсти. Близки по своим функциям к жевательным мышцам и мимические мышцы. Они принимают участие в захватывании пищи, удерживании ее в преддверии полости рта, замыкании ее при жевании. Особенно важны они при сосании у грудных детей и при приеме жидкой пищи. В осуществлении акта жевания определенная роль отводится и языку, который принимает активное участие в перемешивании пищи, определению ее места для размельчения на зубах.

Акт жевания по механизму своего осуществления частично произвольный, частично – рефлекторный. Человек может произвольно замедлить или участить жевательные движения, изменить их характер. Откусывание и пережевывание пищи совершается при смыкании (контакте, окклюзии) зубов верхней челюсти с зубаими нижней челюсти. Нижняя челюсть– совершает ритмические движения в трех основных направлениях: вертикальном, саггитальном, транверзальном. Жевание начинается с того, что после оценки принимаемой пищи, пищевой кусочек раздражает находящиеся в полости рта осязательные, температурные, вкусовые, болевые рецепторы. Кроме того, благодаря обонянию, возникающие в этих рецепторах импульсы поступают по известным Вам уже нервным стволам (мы их подробно рассматривали при изучении регуляции слюноотделения) в продолговатый мозг, где находится центр жевания. Оттуда по второй и третьей ветвям тройничного нерва, лицевому, языкоглоточному и подъязычному нервам импульсы направляются к жевательным мышцам. Одновременно с измельчением пищи происходит и ее смачивание слюной для лучшего проглатывания. Степень измельчения пищи контролируется рецепторами слизистой полости рта. Непищевые элементы при этом выталкиваются языком (кости, камни, бумага и др.). Надо помнить, что пища в полости рта должна быть тщательно обработана механически, это является мерой профилактики очень многих заболеваний не только пищеварительного тракта.

В грудном возрасте процессу жевания соответствует сосание, которое обеспечивается рефлекторным сокращением мышц рта и языка.

Глотание – это сложный рефлекторный акт, при помощи которого пища переводится из ротовой полости в желудок. Акт жевания представляет собой цепь последовательных взаимосвязанных этапов. Ротовая произвольная фаза глотания заключается в том, что от общей массы пищи, находящейся в полости рта, отделяется небольшой комок, который движением языка прижимается к твердому небу. Челюсти при этом сжимаются, а мягкое небо поднимается, закрывая вход в хоаны. Одновременно происходит сокращение небно-глоточных мышц. В результате этих процессов образуется перегородка, которая перекрывает проход между ротовой полостью и полостью носа. Язык, продвигаясь назад, нажимает на небо и продвигает пищевой комок в глотку. Вследствие этого пищевой комок проталкивается в глотку. Вход в гортань закрывается надгортанником, голосовая щель также закрывается, предотвращая попадание пищевого комка в трахею. Как толлько комок пищи попал в глотку, передние дужки мягкого неба сокращаются и вместе с корнем языка не дают пищевому комку вернуться в полость рта. Глоточно-непроизвольная фаза глотания начинается тогда, когда пищевой комок продвинулся кзади, а глоточно-пищеводный сфинктер, закрывающий в условиях покоя вход в пищевод, открывается. Его мышцы расслабляются и давление в нем понижается, пищевой комок проходит в пищевод и сфинктер вновь закрывается в связи с повышением давления в нем. Такая реакция предотвращает забрасывание пищевого комка из пищевода в глотку. Пищеводная непроизвольная фаза глотания заключается в перемещении пищевого комка от орального его отдела к кардиальному.

Процесс глотания как рефлекторный акт осуществляется благодаря раздражению, локализованных в слизистой оболочке мягкого неба и глотки рецепторных окончаний тройничного нерва, верхнего и нижнего гортанных, языкоглоточного. Центр глотания расположен в продолговатом мозгу рядом с дыхательным центром и находится с ним в реципрокных отношениях. При возбуждении центра глотания деятельность дыхательного центра затормаживается, дыхание в этот момент прекращается и это предотвращает попадание частиц пищи в дыхательные пути. Афферентные пути акта глотания – волокна верхнего и нижнего глоточного, возвратного и блуждающего нерва. Они направляют нервные импульсы к мышцам, принимающим участие в глотании.

Ротовая полость является начальным звеном рефлекторных реакций, влияющих на пищеварение в желудке и кишечнике. Раздражение рецепторов полости рта стимулирует образование желудочного сока, моторную функцию желудка. От продолжительности акта жевания зависит секреция желудка и поджелудочной железы. Чем меньше жевание, тем ниже кислотность желудочного сока. Слизистая ротовой полости и язык – это зеркало не только пищеварительного тракта. На них «видны» проблемы, которые могут возникнуть в желудке, почках и других органах