Пищеварительная система и как она работает

Пища, которую мы едим, не может непосредственно усваиваться организмом. Сперва она должна подвергаться процессу преобразования в вещества, которые могут непосредственно всасываться в кровеносную систему, переносящую и распределяющую питание по всему телу. Этот процесс называется пищеварением. (Чтобы лучше понять последующий текст, обратите внимание на рисунок, где показана схема пищеварительной системы).

Процесс пищеварения начинается, когда пища попадает в рот. Полость рта играет в процессе пищеварения двоякую роль: в ней пища физически измельчается на более мелкие частички за счёт пережёвывания и одновременно смачивается слюной, выделяемой слюнными железами.

Пищеварительная система

Цифры показывают время, необходимое для того, чтобы первые частицы съеденной пищи достигли данной точки

Количество выделяемой слюны зависит от вкуса и вида пищи, а также от аппетита. Однако обычно в течение дня выделяется от одного до двух литров слюны. Слюна содержит фермент птиалин, который начинает разлагать крахмал, содержащийся в пище, на более простые углеводы, именуемые сахарами. Кроме того, слюна содержит бикарбонат, который нейтрализует кислоту в желудке. Многие люди принимают бикарбонат, или питьевую соду, чтобы избавиться от повышенной кислотности, однако если при еде не спешить, чтобы могло выделиться достаточное количество слюны, в этом средстве не будет необходимости. Поэтому для хорошего пищеварения важно есть медленно и как следует жевать, чтобы позволять слюне должным образом выполнять свои функции, а также получать большее удовольствие от пищи.

После того, как пища достаточно пережёвана, она через горло попадает в пищевод. Оттуда она проталкивается в желудок серией ритмичных сокращений, которые называются перистальтикой. В конце пищевода находится клапан (сердечный сфинктер), пропускающий пищу в желудок.

Пустой желудок имеет примерно такой же размер, как две сложенные вместе ладони. Его стенки намного толще, чем в любой другой части пищеварительного тракта. Желудок предназначен для того, чтобы тщательно перемешивать пищу с пищеварительными соками, которые выделяются миллионами желез, выстилающих его стенки. Эти пищеварительные соки, в основном, состоят из фермента пепсина и соляной кислоты, ответственных за расщепление белков. Кроме того, в меньших количествах выделяется фермент реннин, коагулирующий, или свёртывающий, некоторые виды пищи (в частности, казеиноген, содержащийся в молоке), чтобы они могли более длительное время подвергаться действию пищеварительных соков[119]. Ещё один важный фермент, содержащийся в желудочных соках — это пепсиноген, прекращающий действие слюны. Кроме того, он вместе с соляной кислотой разрушает бактерии и споры, которые могут присутствовать в пище. Количество выделяющегося желудочного сока зависит от количества съеденной пищи и от аппетита. Безвкусная, однообразная пища вызывает выделение меньшего количества желудочного сока, тогда как приятная и вкусная пища способствует его избыточному выделению. Однако, в среднем, ежедневно используется несколько литров желудочного сока. Средняя трапеза требует выделения из стенок желудка около 800 мл желудочного сока. Не все это количество выделяется во время самой трапезы; около 200 мл выделается в процессе еды, а остальное — в течение последующего времени, пока пища находится в желудке. Время, в течение которого твёрдая пища остаётся в желудке, колеблется от двух до шести часов, в зависимости от характера пищи. Жиры разрушаются труднее, чем углеводы и белки, и потому остаются в желудке дольше. Вода и другие жидкости не задерживаются в желудке дольше, чем на несколько минут. Они почти сразу попадают в тонкий кишечник и быстро всасываются в кровь.

Из желудка пища в виде полужидкой массы, именуемой химусом, постепенно проходит через пилорический клапан в тонкий кишечник. Первый отдел тонкого кишечника называется двенадцатиперстной кишкой[120]. В двенадцатиперстной кишке происходит дальнейшее перемешивание пищи с пищеварительными соками, выделяемыми различными железами пищеварительной системы. Самая важная из них — поджелудочная железа. Секрет поджелудочной железы содержит мощные ферменты, в том числе амилазу, липазу и трипсин, способные расщеплять все составные части пищи — жиры, белки и углеводы. Поджелудочная железа не в состоянии функционировать должным образом, если пища предварительно не была смешана с достаточным количеством соляной кислоты в желудке. Вот почему некоторые люди, у которых не вырабатывается необходимое количество соляной кислоты, не способны как следует переваривать пищу[121]. Ежедневно используется около 600 мл сока поджелудочной железы. Ещё одной важной железой пищеварительной системы является печень — самая большая железа человеческого тела. Она занимается, в основном, хранением питательных веществ после того, как они всасываются в кровь. Она видоизменяет эти вещества и запасает их в виде гликогена[122]. Когда в какой‑либо части организма необходима энергия или питание, гликоген преобразуется в глюкозу (сахар крови), которая выделяется в кровоток и доставляется по назначению. Кроме того, печень помогает ферменту поджелудочной железы — липазе — в расщеплении жиров. Для этого она вырабатывает прозрачную золотисто‑жёлтую жидкость, которая называется желчью и хранится в жёлчном пузыре, где её концентрация увеличивается. Желчь не только помогает поджелудочной железе, но и стимулирует продвижение пищи в тонком кишечнике, усиливая его перистальтику.

Стенки тонкого кишечника на вид и на ощупь похожи на бархат. Они покрыты сотнями тысяч волосоподобных узелков, которые называются кишечными ворсинками и содержат микроскопические кровеносные сосуды. Ворсинки увеличивают площадь поверхности тонкого кишечника, так что питательные вещества из пищевой кашицы легко всасываются в кровь и переносятся для хранения в печень. Ещё одна особенность ворсинок состоит в их непрерывном движении, которое перемещает пищу по кишечному тракту. Благодаря этому пища может вступать в контакт с различными видами ферментов, выделяемых небольшими железами, которые тоже находятся в стенках кишечника. К числу этих ферментов, в частности, относятся лактоза, мальтоза, сахароза и некоторые другие, выполняющие различные функции. Минеральные соли и витамины также поглощаются организмом в тонком кишечнике.

В стенках кишечника имеются различные мышцы, которые периодически сокращаются и расслабляются за счёт стимуляции специальными нервами. В результате этого тонкий кишечник в процессе пищеварения совершает непрерывные волнообразные движения, именуемые перистальтикой, под действием которых пища постепенно перемещается по кишечному тракту, соприкасаясь с ферментами и ворсинками.

Английское название тонкого кишечника (малая кишка) вводит в заблуждение, поскольку его длина составляет свыше шести метров. Слово «малая» в этом названии относится к меньшему диаметру тонкого кишечника по сравнению с толстым, который имеет длину всего около полутора метров. Проходя по всей длине тонкого кишечника, пища подвергается значительным изменениям, и большая часть содержащихся в ней питательных веществ всасывается в кровь.

Химус заканчивает своё путешествие по тонкому кишечнику и переходит в толстый кишечник через илеоцекальный клапан. Этот клапан регулирует поток химуса в толстый кишечник, препятствуя слишком быстрому опорожнению тонкого кишечника; в то же время, он не даёт содержимому ободочной кишки попадать обратно в тонкий кишечник. Перед входом в толстый кишечник химус содержит, главным образом, отходы (непереваренную пищу) и воду. Вода, по большей части, всасывается в толстом кишечнике для предотвращения обезвоживания организма. Оставшиеся отходы движутся в прямую кишку, где они удаляются из организма в виде кала. Этим завершается процесс пищеварения[123].