Человек употребляет в пищу белки, жиры, углеводы, воду, минеральные соли и витамины. Однако в том виде, в каком органические вещества поступают в организм, они не могут быть использованы. Задача пищеварения - превращение белков в аминокислоты, жиров в жирные кислоты и глицерин, углеводов в глюкозу. Это происходит двумя путями: химическим и механическим. Механическую обработку осуществляют зубы, мышцы щек и языка, перистатические сокращения стенок желудка и кишечника. При этом пища измельчается, перемешивается и продвигается. Химическая обработка происходит с помощью ферментов, образованных в экзокринных железах. Большое их количество находится в слизистой. Также экзокринными являются 3 пары слюнных желез (околоушные, подчелюстные, подъязычные), 97% поджелудочной железы. Ферменты оттуда поступают в двенадцатиперстную кишку. Значительную роль в пищеварении играет печень: в ней вырабатывается желчь, необходимая для расщепления жиров.
Пищеварение начинается в ротовой полости. В слизистой оболочке ротовой полости находится большое количество хеморецепторов (определяющих вкус пищи), механорецепторов (определяющих ее твердость), терморецепторов (определяющих температуру). При попадании пищи в ротовую полость рецепторы возбуждаются и по афферентным нервам сигнал поступает в слюноотделительный центр продолговатого мозга. Оттуда по лицевому и языкоглоточному нервам сигнал поступает к слюноотделительным железам.
Симпатическая нервная система уменьшает количество воды в слюне, делает ее густой и вязкой. Выделение слюны является безусловным рефлексом, но слюна может выделяться и условно, при создании обстановки приема пищи. Слюна состоит из воды (98%), белков, лизоцим, катионов щелочных металлов, фермента тиамина, мальтазы. Как правило, пища находится в ротовой полости недолго, и углерод не начинает расщепляться. Пищевой комок раздражает основание языка, происходит рефлекторный акт глотания. Первая треть пищевода состоит из поперечно-полосатой мускулатуры, остальная часть - из гладкой мышечной ткани. Стенки пищевода перистатически сокращаются, открывается кольцеобразная мышца при входе в желудок, пищевой комок поступает в полость желудка. Снаружи желудок, как и пищевод, покрыт серозной оболочкой. Под ней располагается три слоя гладкой мышечной ткани. Изнутри желудок выстлан слизистой оболочкой, имеющей складчатое строение, что увеличивает ее площадь. В слизистой желудка находятся, главным образом, обкладочные и добавочные железы. В главных железах вырабатывается фермент липаза. Она расщепляет эмульгированные (разбитые на капли) жиры. Также там вырабатывается фермент пепсиноген в неактивной форме. Чтобы он превратился в пепсин (мощный белковый фермент) в обкладочных клетках вырабатывается соляная кислота. Таким образом синтезируется желудочный сок, состоящий из воды, липазы, пепсина и соляной кислоты. Это агрессивная среда, способная разрушить стенку слизистой оболочки. Чтобы этого не произошло, в добавочных клетках вырабатывается мукоидный секрет, плотно закрывающий слизистую и защищающий ее от желудочного сока. Кроме того, в нем содержится внутренний фактор Кастла, необходимый для всасывания витамина В12. Если он не вырабатывается, это грозит малокровием, так как В12 необходим для эритропоэза. Ферментов для расщепления углеводов в желудке не вырабатывается. В клетках G слизистой оболочки желудка вырабатывается гормон гастрин, ускоряющий пищеварение. В желудке пища содержится 5-6 часов, затем порциями подходит к выходу из желудка, где находится сфинктер. Он рефлекторно открывается, и пищевая кашица (симус) поступает в двенадцатиперстную кишку. В слизистой двенадцатиперстной кишки находятся Брунноровы и Либеркюновы железы, в которых вырабатываются липазы, липазы, расщепляющие жиры, амилазы, расщепляющие углеводы, трипсин и химотрипсин, расщепляющие белки (в неактивной форме трипсиногена и химотрипсиногена). Активирует их энтерокиназа. Большее количество активных ферментов вырабатывается в поджелудочной железе. Так как липазы не могут расщеплять неэмульгированные жиры, в печени синтезируется мощный эмульгатор - желчь. Она поступает в желчный пузырь, где накапливается, а затем порциями поступает в двенадцатиперстную кишку. После обработки желчью жиры могут всасываться в кровь без расщепления. Таким образом, в двенадцатиперстной кишке практически заканчивается процесс пищеварения. Далее симус поступает в тонкий кишечник, имеющий длину 5-6 метров. На его внутренних стенках находятся ворсинки. В тонком кишечнике имеются Брунноровы и Либеркюновы железы, идет, в основном, пристеночное пищеварение, так как ферменты фиксируются на ворсинках. Каждая ворсинка пронизана кровеносным капилляром и от каждой отходит лимфатический капилляр. Здесь же происходит обратный синтез жиров. Часть их откладывается в запас в подкожной клетчатке и в жировых капсулах, окружающих внутренние органы. Из жиров образуются половые гормоны, также они необходимы для синтеза витамина D и входят в состав всех клеточных мембран.
Аминокислоты - главный строительный материал любой клетки, принимают участие в создании иммунной системы Входят в состав гемоглобина (принимают участие в газообмене), обеспечивают сокращение мышц.
Глюкоза - быстрый источник энергии. Избытки откладываются в запас в виде гликогена в печени. 0,11-0,12% глюкозы в крови обеспечивает нормальную работу органов и тканей, в первую очередь - головного мозга. Гипогликемия - снижение уровня глюкозы в крови, может привести к отключению коры больших полушарий и коме. Поэтому существует ряд гормонов, которые повышают уровень глюкозы в крови: глюкогон, тироксин, адренокортикотропный гормон, глюкокортикоиды, адреналин, гормон роста. Также повышению уровня глюкозы может способствовать симпатическая нервная система. Гормон инсулин снижает уровень глюкозы в крови и обеспечивает ее поступление во все клетки тела.
Непереваренные остатки пищи поступают в толстый кишечник. Вместе в остатками пищи выводятся соли тяжелых металлов и желчных кислот. В толстом кишечнике происходит всасывание воды. Там же находится богатая микрофлора, в которой вырабатываются витамины К и группы В (1,2,6,12). Также там из аминокислот в результате гниения образуются токсичные вещества, которые всасываются в кровь. Однако вся кровь от кишечника поступает в печень, где происходит окисление и обезвреживание этих веществ. Только потом кровь поступает в общее кровеносное русло. Таким образом, очень важную роль в пищеварении играет печень: в ней откладывается глюкоза, синтезируются белки, необходимые организму, и желчь, она выполняет барьерную функцию.
Система пищеварения регулируется симпатической и парасимпатической нервными системами. Парасимпатическая нервная система усиливает выработку ферментов и перистатику, симпатическая - ослабляет. Кроме того, нервные клетки, в большом количестве находящиеся в стенках желудка, образуют местную метасимпатическую нервную систему, регулирующую систему пищеварения.