В ротовой полости человека происходит расщепление. Как происходит пищеварение в ротовой полости? Что такое слюна? Какую функцию она выполняет

Пищеварительная система состоит из пищеварительной трубки и ряда крупных желез. Пищеварительная трубка, длина которой у взрослого человека может достигать 7-8 м, образует расширения (ротовая полость, желудок) и множество изгибов и петель.

Начинается пищеварительная система ротовой полостью, в ней пища измельчается и смачивается слюной.

Вход в ротовую полость ограничивают губы, они покрыты очень тонкой кожей, богатой кровеносными сосудами и нервными окончаниями. Губы участвуют в захвате пищи, определении ее качества.

Откусив кусочек пищи, мы его пережевываем с помощью зубов, расположенных в углублениях верхней и нижней челюстей. Нижняя челюсть двигается за счет сокращений жевательных мышц. Это очень сильные мышцы, они могут развивать усилие до 400 кг.

Зубы. Зубы у человека вырастают в две смены; сначала молочные, затем постоянные. Замена молочных зубов на постоянные начинается с 6-7 лет, а к 15 годам в основном заканчивается. Последними вырастают зубы мудрости (третий большой коренной). Порой они прорезываются к 25-30 годам, а могут и вообще не появиться.

Всего у человека 32 зуба: на каждой челюсти по 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных.

Зуб - это сложный орган, в нем различают скрытый в костной ячейке челюсти корень и видимую часть - коронку и шейку.

Зуб построен из плотного вещества, похожего на кость, - дентина, в области корня покрытого цементом, а в области коронки - очень плотной эмалью, которая предохраняет зуб от стирания и проникновения бактерий.

Слюнные железы. В слизистой оболочке полости рта располагаются мелкие слюнные железы. Сюда же открываются протоки трех пар больших слюнных желез: околоушной, подъязычной, подчелюстной. Вес эти железы выделяют слюну - более 1 л в сутки.

Слюна смачивает пищу, смывает со слизистой оболочки вредные или посторонние вещества. Слюна содержит до 99,4% воды и имеет слабокислую или слабощелочную реакцию, В ее состав входят ферменты, вещества, придающие ей клейкость и убивающие бактерии. Под действием ферментов содержащийся в пище крахмал начинает расщепляться на более простые молекулы - до глюкозы.

Попав в рот, пища раздражает многочисленные рецепторы (температурные, вкусовые, осязательные), и мы ощущаем ее вкус, температуру, перемещение. Раздражение рецепторов также вызывает рефлексы жевания и отделения слюны. Эти рефлексы носят характер безусловных.

В то же время в течение жизни у человека вырабатываются и условные слюноотделительные рефлексы в ответ на запах пищи, ее вид и другие раздражители.

Язык. Важную роль в ротовой полости играет язык. При жевании он направляет пищу к зубам, перемешивает ее и передвигает в глотку для глотания. Кроме того, язык, как и губы, участвует в определении качества пищи.

Глотка и пищевод. Пережеванный, смоченный слюной, скользкий комочек пищи поступает в глотку, а затем - в пищевод. По пищеводу пища проталкивается благодаря перистальтике - волнообразным сокращениям его стенок. При этом мышцы, расположенные в стенке пищевода, сжимаются, проталкивая комок пищи в желудок. Этот процесс занимает 6-8 с.

В глотке перекрещиваются пути поступления в организм воздуха и пищи. Казалось бы, возникает опасность, что комочки пищи могут попасть в органы дыхания - в гортань, носоглотку. Однако этого не происходит, так как во время глотания пищи хрящ - надгортанник закрывает вход в гортань, а язычок мягкого нёба поднимается и отделяет носоглотку от ротоглотки. Эти процессы происходят рефлекторно. И все же не стоит во время пережевывания и глотания пищи разговаривать и смеяться.

• Еще совсем недавно считалось, что пользование жевательной резинкой приводит к истощению слюнных желез. Однако оказалось, что при длительном жевании резинки слюнные железы начинают вырабатывать слюну со сниженным содержанием ферментов, поэтому истощения не происходит.

Проверьте свои знания

1. Как устроена пищеварительная система?
2. Расскажите о строении зуба.
3. В каком возрасте происходит смена молочных зубов постоянными?
4. Каково значение зубной эмали?
5. Что такое дентин?
6. Сколько у человека коренных зубов?
7. Что происходит с пищей в ротовой полости?
8. Что такое слюна? Какую функцию она выполняет?
9. Какую роль играет язык?
10. Каков механизм передвижения пищевого комка по пищеводу?

Подумайте

1. Почему во время еды не рекомендуется разговаривать?
2. Почему так важно тщательно пережевывать пищу?

В ротовой полости пища подвергается механической и химической обработке. Зубы измельчают пищу, а слюна является пищеварительным соком: под действием ее ферментов крахмал начинает расщепляться.

Ротовая полость включает преддверие и собственно рот. Преддверие образовано губами, внешней стороной щёк, зубов и дёсен. Губы снаружи покрыты тонким слоем эпителия, изнутри выстланы слизистой оболочкой, являющейся продолжением внутренней стороны щёк. Плотно прикрывают зубы, крепятся к дёснам с помощью верхней и нижней уздечки.

Рот образуют:

• слизистая оболочка щёк;
• резцы, клыки, большие и малые коренные зубы;
• дёсны;
• язык;
• мягкое и твёрдое нёбо.

Рис. 1. Строение полости рта.

Подробнее о строение ротовой полости представлено в таблице.

Рис. 2. Внутреннее строение зуба.

Функции

Основные функции ротовой полости в процессе пищеварения:

ТОП-1 статья которые читают вместе с этой

• распознавание вкуса;
• измельчение твёрдой пищи;
• придание температуры тела поступающим продуктам;
• формирование пищевого комка;
• расщепление сахаров;
• защита от проникновения патогенных микроорганизмов.

Главную функцию пищеварения в ротовой полости человека осуществляет слюна. Слюнные железы, находящиеся в слизистой оболочке, с помощью выделяемой слюны и языка смачивают пищу, образуя пищевой комок.
Выделяют три пары крупных желёз:

• околоушные;
• подчелюстные;
• подъязычные.

Рис. 3. Расположение слюнных желёз.

Слюна на 99 % состоит из воды. Оставшийся процент - биологически активные вещества, проявляющие разные свойства.
В слюне содержатся:

• лизоцим - антибактериальный фермент;
• муцин - белковое вязкое вещество, связывающее частицы пищи в единый комок;
• амилаза и мальтаза - ферменты, расщепляющий крахмал и другие сложные сахара.

Ферменты - белковые соединения, ускоряющие химические реакции. Являются катализатором в расщеплении пищи.

В незначительном количестве в слюне находятся другие ферменты-катализаторы, а также органические соли и микроэлементы.

Пищеварение

Кратко описать, как происходит пищеварение в ротовой полости, можно следующим образом:

• пищевой кусок попадает в полость посредством резцов;
• за счёт жевательных мышц, удерживающих челюсть, начинается процесс пережёвывания;
• коренные зубы перетирают пищу, которая обильно смачивается слюной;
• щёки, язык и твёрдое нёбо скатывают пищевой комок;
• мягкое нёбо и язык проталкивают подготовленную пищу в глотку.

Пища, попадая в ротовую полость, раздражает рецепторы разного назначения (температурные, тактильные, обонятельные), которые отвечают выработкой слюны, желудочного сока, желчи.

Что мы узнали?

Ротовая полость имеет большое значение в процессе пищеварения. Посредством щёк, зубов, языка поступающая пища измельчается и продвигается к глотке. Смоченная слюной пища смягчается и склеивается в единый пищевой комок. Находящиеся в слюне ферменты начинают пищеварение, расщепляя крахмал и другие сахара.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4 . Всего получено оценок: 312.

Для поддержания своей жизнедеятельности человек должен употреблять пищу. Пищевые продукты содержат все необходимые для жизни вещества: воду, минеральные соли и органические соединения. Белки, жиры и углеводы синтезируются растениями из неорганических веществ с помощью солнечной энергии. Животные строят своё тело из питательных веществ растительного или животного происхождения.

Питательные вещества, поступающие в организм с пищей, - это строительный материал и одновременно источник энергии. При распаде и окислении белков, жиров и углеводов выделяется разное, но постоянное для каждого вещества количество энергии, характеризующее их энергетическую ценность.

Пищеварение

Попав в организм, пищевые продукты подвергаются механическим изменениям - измельчаются, смачиваются, расщепляются на более простые соединения, растворяются в воде и всасываются. Совокупность процессов, в результате которых питательные вещества из окружающей среды переходят в кровь, называется пищеварением .

Огромное значение в процессе пищеварения играют ферменты - биологически активные белковые вещества, которые катализируют (ускоряют) химические реакции. В процессах пищеварения они катализируют реакции гидролитического расщепления питательных веществ, но сами при этом не изменяются.

Основные свойства ферментов:

• специфичность действия - каждый фермент расщепляет питательные вещества только определённой группы (белки, жиры или углеводы) и не расщепляет другие;
• действуют только в определённой химической среде - одни в щелочной, другие в кислой;
• наиболее активно ферменты действуют при температуре тела, а при температуре 70–100ºС они разрушаются;
• небольшое количество фермента может расщепить большую массу органического вещества.

Органы пищеварения

Пищеварительный канал представляет собой трубку, проходящую через всё тело. Стенка канала состоит из трёх слоёв: наружного, среднего и внутреннего.

Наружный слой (серозная оболочка) образован соединительной тканью, отделяющей пищеварительную трубку от окружающих тканей и органов.

Средний слой (мышечная оболочка) в верхних отделах пищеварительной трубки (полость рта, глотка, верхняя часть пищевода) представлен поперечнополосатой, а в нижних - гладкой мышечной тканью. Чаще всего мышцы располагаются в два слоя - круговой и продольный. Благодаря сокращению мышечной оболочки пища продвигается по пищеварительному каналу.

Внутренний слой (слизистая оболочка) выстлана эпителием. В нём содержатся многочисленные железы, выделяющие слизь и пищеварительные соки. Помимо мелких желёз имеются крупные железы (слюнные, печень, поджелудочная) лежащие вне пищеварительного канала и сообщающиеся с ними своими протоками. В пищеварительном канале различают следующие отделы: полость рта, глотку, пищевод, желудок, кишечник тонкий и толстый.

Пищеварение в ротовой полости

Ротовая полость - начальный отдел пищеварительного тракта. Сверху она ограничена твёрдым и мягким нёбом, снизу диафрагмой рта, а спереди и с боков - зубами и дёснами.

В полость рта открываются протоки трёх пар слюнных желёз: околоушных, подъязычных и подчелюстных. Кроме этих имеется масса мелких слизистых слюнных желёз, разбросанных по всей ротовой полости. Секрет слюнных желёз - слюна - смачивает пищу и участвует в её химическом изменении. В слюне содержатся только два фермента - амилаза (птиалин) и мальтаза, которые переваривают углеводы. Но так как в ротовой полости пища находится недолго, расщепление углеводов не успевает закончиться. В слюне содержатся также муцин (слизистое вещество) и лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами. Состав и количество слюны может изменяться в зависимости от физических свойств пищи. В течение суток у человека выделяется от 600 до 150 мл слюны.

В полости рта у взрослого человека имеется 32 зуба по 16 в каждой челюсти. Ими пища захватывается, откусывается и пережёвывается.

Зубы состоят из особого вещества дентина являющегося видоизменением костной ткани и обладающей большей прочностью. Снаружи зубы покрыты эмалью. Внутри зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды.

Большая часть ротовой полости занята языком , который представляет собой мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. В нём различают верхушку, корень, тело и спинку, на которой находятся вкусовые рецепторы. Язык - орган вкуса и речи. С его помощью пища перемешивается во время пережёвывания и проталкивается при глотании.

Подготовленная в ротовой полости пища проглатывается. Глотание - сложное движение, в котором участвуют мышцы языка и глотки. Во время глотания мягкое нёбо приподнимается и преграждает пище путь в носовую полость. Надгортанник в это время закрывает вход в гортань. Пищевой комок попадает в глотку - верхнюю часть пищеварительного канала. Она представляет собой трубку, внутренняя поверхность которой выстлана слизистой оболочкой. Через глотку пища поступает в пищевод.

Пищевод - трубка длиной около 25 см, являющаяся прямым продолжением глотки. В пищеводе никаких изменений пищи не происходит, так как в нём не секретируются пищеварительные соки. Он служит для проведения пищи в желудок. Продвижение пищевого комка по глотке и пищеводу происходит в результате сокращения мускулатуры этих отделов.

Пищеварение в желудке

Желудок - самый расширенный отдел пищеварительной трубки ёмкостью до трёх литров. Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения его стенок. В местах впадения пищевода в желудок и перехода желудка в тонкий кишечник имеются сфинктеры (сжиматели), регулирующие движение пищи.

Слизистая оболочка желудка образует продольные складки и содержит большое количество желёз (до 30 млн). Железы состоят из трёх типов клеток: главных (вырабатывающих ферменты желудочного сока), обкладочных (выделяющих соляную кислоту) и добавочных (выделяющих слизь).

Сокращениями стенок желудка пища перемешивается с соком, что способствует её лучшему перевариванию. В процессе переваривания пищи в желудке участвует несколько ферментов. Главный из них пепсин. Он расщепляет сложные белки на более простые, которые подвергаются дальнейшей переработке в кишечнике. Пепсин действует только в кислой среде, которая создаётся соляной кислотой желудочного сока. Большая роль отводится соляной кислоте в обеззараживании содержимого желудка. Другие ферменты желудочного сока (химозин и липаза) способны переваривать белок и жиры молока. Химозин створаживает молоко, благодаря чему оно дольше задерживается в желудке и подвергается перевариванию. Липаза, имеющаяся в незначительном количестве в желудке, расщепляет только эмульгированный жир молока. Действие этого фермента в желудке взрослого человека выражено слабо. Ферментов, действующих на углеводы, в составе желудочного сока нет. однако значительная часть крахмала пищи продолжает перевариваться в желудке амилазой слюны. Слизь, выделяемая железами желудка, играет важную роль в защите слизистой оболочки от механических и химических повреждений, от переваривающего действия пепсина. Железы желудка выделяют сок только во время пищеварения. При этом характер сокоотделения зависит от химического состава употребляемой пищи. После 3–4 часовой обработки в желудке пищевая кашица маленькими порциями поступает в тонкий кишечник.

Тонкий кишечник

Тонкий кишечник представляет собой самую длинную часть пищеварительной трубки, достигающую у взрослого человека 6–7 метров. Он состоит из двенадцатипёрстной, тощей и подвздошной кишок.

В начальный отдел тонкого кишечника - двенадцатипёрстную кишку - открываются выводные протоки двух крупных пищеварительных желёз - поджелудочной железы и печени. Здесь происходит наиболее интенсивное переваривание пищевой кашицы, которая подвергается действию трёх пищеварительных соков: поджелудочного, желчи и кишечного.

Поджелудочная железа расположена позади желудка. В ней различают верхушку, тело и хвост. Верхушка железы окружена подковообразно двенадцатипёрстной кишкой, а хвост прилегает к селезёнке.

Клетки железы вырабатывают поджелудочный сок (панкреатический). Он содержит ферменты, действующие на белки, жиры и углеводы. Фермент трипсин расщепляет белки до аминокислот, но оказывается активным только в присутствии кишечного фермента - энтерокиназы. Липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Активность её резко усиливается под влиянием желчи, вырабатываемой в печени и поступающей в двенадцатипёрстную кишку. Под влиянием амилазы и мальтозы поджелудочного сока происходит расщепление большинства углеводов пищи до глюкозы. Все ферменты поджелудочного сока активны только в щелочной среде.

В тонком кишечнике пищевая кашица подвергается не только химической, но и механической обработке. Благодаря маятникообразным движениям кишки (попеременное удлинение и укорочение) она перемешивается с пищеварительными соками и разжижается. Перистальтические движения кишечника вызывают перемещения содержимого в направлении толстого кишечника.

Печень - самая крупная пищеварительная железа нашего тела (до 1,5 кг). Она лежит под диафрагмой, занимая правое подреберье. На нижней поверхности печени расположен желчный пузырь. Печень состоит из железистых клеток, образующих дольки. Между дольками находятся прослойки соединительной ткани, в которой проходят нервы, лимфатические и кровеносные сосуды и мелкие желчные протоки.

Желчь, вырабатываемая печенью, играет большую роль в процессе пищеварения. Она не расщепляет пищевых веществ, но подготавливает жиры к перевариванию и всасыванию. Под её действием жиры распадаются на мелкие капли, взвешенные в жидкости, т.е. превращаются в эмульсию. В таком виде они легче перевариваются. Кроме того, желчь активно влияет на процессы всасывания в тонком кишечнике, усиливает перистальтику кишечника и отделение поджелудочного сока. Несмотря на то, что желчь образуется в печени непрерывно, в кишечник она поступает только при приёме пищи. Между периодами пищеварения желчь собирается в желчном пузыре. По воротной вене в печень притекает венозная кровь из всего пищеварительного канала, поджелудочной железы и селезёнки. Ядовитые вещества, попадающие в кровь из желудочно-кишечного тракта, здесь обезвреживаются и затем выводятся с мочой. Таким образом печень осуществляет свою защитную (барьерную) функцию. Печень участвует в синтезе целого ряда важных для организма веществ, таких, как гликоген, витамин А, оказывает влияние на процесс кроветворения, обмена белков, жиров, углеводов.

Всасывание питательных веществ

Чтобы образовавшиеся в результате расщепления аминокислоты, простые сахара, жирные кислоты и глицерин были использованы организмом, они должны всосаться. В ротовой полости и пищеводе эти вещества практически не всасываются. В желудке всасываются в незначительном количестве вода, глюкоза и соли; в толстых кишках - вода и некоторые соли. Основные процессы всасывания питательных веществ происходят в тонком кишечнике, достаточно хорошо приспособленном для осуществления этой функции. В процессе всасывания активную роль играет слизистая оболочка тонкой кишки. Она имеет большое количество ворсинок и микроворсинок, которые увеличивают всасывающую поверхность кишечника. В стенках ворсинок имеются гладкие мышечные волокна, а внутри их находятся кровеносные и лимфатические сосуды.

Ворсинки принимают участие в процессах всасывания питательных веществ. Сокращаясь, они способствуют оттоку крови и лимфы, насыщенных питательными веществами. При расслаблении ворсинок в их сосуды вновь поступает жидкость из полости кишечника. Продукты расщепления белков и углеводов всасываются непосредственно в кровь, а основная масса переваренных жиров - в лимфу.

Толстый кишечник

Толстый кишечник имеет длину до 1,5 метров. Диаметр его в 2–3 раза больше тонкого. В него попадают непереваренные остатки пищи, главным образом растительной, клетчатка которой не разрушается ферментами пищеварительного тракта. В толстом кишечнике очень много различных бактерий, часть которых играет важную роль в организме. Целлюлозобактерии расщепляют клетчатку и тем самым улучшают усвоение растительной пищи. Есть бактерии которые синтезируют витамин К, необходимый для нормального функционирования системы свёртывания крови. Благодаря этому человек, не нуждается в приёме витамина К из внешней среды. Кроме бактериального расщепления клетчатки в толстом кишечнике происходит всасывание большого количества воды, поступившей туда вместе с жидкой пищей и пищеварительными соками, завершается всасыванием питательных веществ и происходит образование каловых масс. Последние переходят в прямую кишку, а оттуда выводятся наружу через анальное отверстие. Открытие и закрытие заднепроходного сфинктера происходит рефлекторно. Этот рефлекс находится под контролем коры головного мозга и на некоторое время может быть произвольно задержан.

Весь процесс пищеварения при животной и смешанной пище у человека длится около 1–2 суток, из которых более половины времени приходится на передвижение пищи по толстым кишкам. Каловые массы накапливаются в прямой кишке, в результате раздражения чувствительных нервов её слизистой оболочки наступает дефекация (опорожнение толстых кишок).

Процесс пищеварения представляет собой ряд этапов, каждый из которых проходит в определённом отделе пищеварительного тракта под действием определённых пищеварительных соков, выделяемых пищеварительными железами и действующих на определённые питательные вещества.

Ротовая полость - начало расщепления углеводов под действием ферментов слюны, вырабатываемой слюнными железами.

Желудок - расщепление белков и жиров под действием желудочного сока, продолжение расщепления углеводов внутри пищевого комка под действием слюны.

Тонкая кишка - завершение расщепления белков, полипептидов, жиров и углеводов под действием ферментов поджелудочного и кишечного соков и желчи. Сложные органические вещества в результате биохимических процессов превращаются в низкомолекулярные, которые, всасываясь в кровь и лимфу, становятся для организма источником энергии и пластических материалов.

Пищеварение начинается в ротовой полости, где про­исходит механическая и химическая обработка пищи. Меха­ническая обработка заключается в измельчении пищи, сма­чивании ее слюной и формировании пищевого комка. Химическая обработка происходит за счет ферментов, содержа­щихся в слюне.

В полость рта впадают протоки трех пар Крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных, подъязычных и множества мелких желез, находящихся на поверхности языка и в слизистой оболочке нёба и щек. Околоушные железы и железы, расположенные на боковых поверхностях языка, - серозные (белковые). Их секрет содер­жит много воды, белка и солей. Железы, расположенные на корне языка, твердом и мягком нёбе, относятся к слизистым слюнным железам, секрет которых содержит много муцина. Подчелюстные и подъязычные железы являются смешан­ными.

Состав и свойства слюны

У взрослого человека за сутки образуется 0,5-2 л слюны. Ее рН равна 6,8-7,4. Слюна состоит из 99% воды и 1% сухого остатка. Сухой остаток представлен неорганическими и органическими веществами. Среди неорганических ве­ществ - анионы хлоридов, бикарбонатов, сульфатов, фосфа­тов; катионы натрия, калия, кальция, магния, а также микроэлементы: железо, медь, никель и др. Органические вещества слюны представлены в основном белками. Белковое слизи­стое вещество муцин склеивает отдельные частицы пищи и формирует пищевой комок. Основными ферментами слюны являются альфа-амилаза (расщепляет крахмал, гликоген и другие полисахариды до дисахарида мальтозы) и мальтаза (действует на мальтозу и расщепляет ее до глюкозы).

В слюне в небольших количествах обнаружены также и другие ферменты (гидролазы, оксиредуктазы, трансферазы, протеазы, пептидазы, кислая и щелочная фосфатазы). Также содержится белковое вещество лизоцим (мурамидаза), обла­дающее бактерицидным действием.

Функции слюны

Слюна выполняет следующие функции.

Пищеварительная функция - о ней сказано выше.

Экскреторная функция. В составе слюны могут выде­ляться некоторые продукты обмена, такие как мочевина, мо­чевая кислота, лекарственные вещества (хинин, стрихнин), а также вещества, поступившие в организм (соли ртути, свин­ца, алкоголь).

Защитная функция. Слюна обладает бактерицидным действием благодаря содержанию лизоцима. Муцин спосо­бен нейтрализовать кислоты и щелочи. В слюне находится большое количество иммуноглобулинов (IgA), что защищает организм от патогенной микрофлоры. В слюне обнаружены вещества, относящиеся к системе свертывания крови: факто­ры свертывания крови, обеспечивающие местный гемостаз; вещества, препятствующие свертыванию крови и обладаю­щие фибринолитической активностью, а также вещество, стабилизирующее фибрин. Слюна защищает слизистую обо­лочку полости рта от пересыхания.

Трофическая функция. Слюна является источником кальция, фосфора, цинка для формирования эмали зубов.

Регуляция слюноотделения

При поступлении пищи в ротовую полость происходит раздражение механо-, термо- и хеморецепторов слизистой оболочки. Возбуждение от этих рецепторов по­ступает в центр слюноотделения в продолговатом мозге. Эфферентный путь представлен парасимпатическими и симпатическими волокнами. Ацетилхолин, выделяющийся при раз­дражении парасимпатических волокон, иннервирующих слюнные железы, приводит к отделению большого количества жидкой слюны, которая содержит много солей и мало органических веществ. Норадреналин, выделяющийся при раз­дражении симпатических волокон, вызывает отделение не­большого количества густой, вязкой слюны, которая содер­жит мало солей и много органических веществ. Такое же действие оказывает адреналин. Т.о. болевые раздражения, отрицательные эмоции, умственное напряже­ние тормозят секрецию слюны. Субстанция Р, напротив, стимулирует секрецию слюны.

Слюноотделение осуществляется не только с помощью безусловных, но и условных рефлексов. Вид и запах пищи, звуки, связанные с приготовлением пищи, а также другие раздражители, если они раньше совпадали с приемом пищи, разговор и воспоминание о пище вызывают условно-рефлекторное слюноотделение.

Качество и количество отделяемой слюны зависят от особенностей пищевого рациона. Например, при приеме во­ды слюна почти не отделяется. В слюне, выделяющейся на пищевые вещества, содержится значительное количество ферментов, она богата муцином. При попадании в ротовую полость несъедобных, отвергаемых веществ выделяется слюна жидкая и обильная, бедная органическими соедине­ниями.

Пища нужна нашему организму как источник «запчастей», а также как источник энергии. И того и другого из еды нужно выжать по максимуму. Пищевая система человека работает как эффективный биореактор. Кроме того, у нас в этом деле есть добровольные помощники - бактерии, которых значительно больше, чем клеток в нашем организме

Пищеварительный тракт большинства животных длинный и извилистый - в ограниченный объем тела нужно вместить как можно более длинный «коридор», в котором из еды будет извлечена вся возможная польза. И чем менее питательна еда, тем длиннее должен быть кишечник, поэтому у хищников он существенно короче, чем у травоядных. Пищеварительная система человека универсальна и не заточена под определенный вид еды.

Ротовая полость: дробилка и стерилизатор

Что бы ни ело животное, пищу сначала нужно измельчить (увеличить поверхность поглощения). Тогда питательные вещества можно будет извлекать не только с поверхности кусков еды, но и из всего ее объема. Измельчающие аппараты бывают разными. У моллюсков, например, они напоминают терки, а у млекопитающих состоят из целого арсенала зубов, подходящих как для отрывания и отгрызания кусочков пищи, так и для ее раздавливания и перемалывания.

Еще на входе в пищеварительную систему пищу нужно как можно лучше обеззаразить. Этим занимается фермент лизоцим, входящий в состав слюны. Он разрушает клеточные стенки бактерий, чтобы уменьшить риск получить инфекцию.

Несколько жевательных движений - и в тот же момент отдельные молекулы пищи попадают на вкусовые рецепторы (которые есть не только на языке, но и на мягком нёбе), а те тут же посылают сигнал пищеварительной системе (через мозг): боевая готовность! Желудок и кишечник немедленно начинают активно выделять пищеварительные ферменты, а также усиливается перистальтика - движения мышц, продвигающих еду по кишечнику.

В ротовой же полости тем временем начинается расщепление наименее податливых веществ пищи - углеводов. Этот процесс пищеварения самый длительный, так что к нему лучше приступить сразу на входе. В основном углеводы клеток хранятся в виде сложных полимеров - цепочек сахаров. Эти цепочки у организмов разных царств устроены по-разному. Те, в которых запасают сахара растения, называются крахмалом, а те, что образуются у животных и грибов, - гликогеном. Сахара (особенно глюкоза) - одна из самых ходовых энергетических валют организма, поэтому их важно получить из пищи как можно больше. Этим занимаются ферменты амилаза и мальтаза, входящие в состав слюны. Амилаза расщепляет крахмал и гликоген на дисахариды, а мальтаза делит получившуюся мальтозу на две молекулы глюкозы. Во рту расщепляется только небольшая часть всех углеводов пищи, этот долгий процесс продолжается почти все время, которое еда проводит в пищеварительной системе.

Желудок: бассейн с кислотой

Измельченная еда по пищеводу спускается в желудок. Фактически это хорошо защищенный суперкислотный реактор, необходимый для расщепления следующего важного компонента пищи - белков. Белки состоят из аминокислот, которые постоянно нужны организму как строительный материал. В составе белка аминокислоты соединены в цепочки, которые к тому же еще замысловато уложены. Размотать их (денатурировать белок) легче всего в кислой среде. Именно мясо (состоящее, как правило, в основном из белков, если не считать воду) часто маринуют в кислых условиях, например в уксусе, - так его аминокислотные цепочки начинают расплетаться еще до съедения и мясо переваривается лучше. Но предварительно обработанный уксусом шашлык нам достается не каждый день, поэтому в желудке пища попадет в раствор соляной кислоты (примерно 0,5%-ный). Насыщенность раствора все время колеблется, но вообще это довольно агрессивная среда, поэтому стенки желудка покрыты толстым слоем слизи, чтобы он не начал переваривать сам себя. А выход из него прочно закрывается специальным клапаном, чтобы соляная кислота не попала в следующие, более уязвимые отделы пищеварительной системы. Поскольку желудок наш хорошо защищен, мы можем употреблять в пищу и другие кислоты, например лимонную или фосфорную. Первая входит в состав сока и часто используется в качестве консерванта, а вторая - в состав кока-колы и других газировок.

Кислотная среда желудка служит дополнительным фильтром от бактерий, проглоченных вместе с едой, далеко не все из них способны выжить в таких условиях. В числе приятных обитателей желудка - пресловутые лактобактерии, о повышенном содержании которых гордо сообщают упаковки некоторых йогуртов. Лактобактерии хороши тем, что занимают нишу, которую вместо них могли бы заселить вредные микробы, к примеру вызывающая язву бактерия Helicobacter Pylori . Но вредных микробов встречают бактерии-симбионты и на понятном им языке сообщают: здесь занято.

Итак, раствор соляной кислоты «размотал» белки, и их тут же начал нарезать на аминокислоты фермент пепсин. В идеальном случае с пищей должно поступать аминокислот достаточно для построения всех белков организма. Легче всего собрать весь необходимый набор аминокислот, употребляя мясо животных, поскольку по составу оно больше всего напоминает ткани человека. Но аминокислоты содержатся и в других организмах, например в растениях и грибах. Из них тоже можно составить полноценный рацион, но стоит учитывать, что соотношения аминокислот у этих организмов не похожи на наши. Поэтому вегетарианскую диету нужно тщательно планировать, собирая набор необходимых веществ, как мозаику.

Вот набор аминокислот практически готов (но пока не полностью), а сложные углеводы начали расщепляться еще в ротовой полости. На этой стадии уже можно начинать всасывать в кровь элементарные составляющие пищи. Поэтому за плотным клапаном желудка начинается длинный кишечник, вся поверхность которого готова поглощать питательные вещества.

Кишечник: потоки желчи и давние квартиранты

После желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку - в начало тонкого кишечника. В нее же открываются протоки желчного пузыря. Желчь нужна, чтобы разобраться с последним из необработанных компонентов пищи - липидами. Липиды образуют жировые капельки, нерастворимые в воде. Чтобы их было легче всасывать, большие капли достаточно разделить на более мелкие, чем и занимаются компоненты желчи. Маленькие капли жиров расщепляет на элементарные молекулярные составляющие фермент липаза. Липиды организм использует и как строительный материал (из них состоят мембраны клеток), и как форму запасания энергии. Энергетическая ценность липидов намного выше, чем у такой же массы белков или углеводов, поэтому липиды лучше всего подходят для хранения запасов.

Другие ферменты - трипсин и химотрипсин, выделяемые в двенадцатиперстную кишку, - продолжают расщеплять белки на аминокислоты. Уже знакомая нам амилаза, встречавшаяся в слюне, все еще обрабатывает сложные углеводы крахмал и гликоген. Мышцы вокруг кишечника периодически сокращаются, продвигая по кишечнику еду, из которой постепенно отбираются питательные вещества. Еда не просто продвигается по коридору кишечника - там ее встречает большое разнообразие микрофлоры (по разным оценкам, до 1500 видов, а человеческих клеток, кстати, всего 220 видов). В основном микрофлору составляют бактерии, но в ней есть и немного представителей грибов и простейших. Мы не просто так делимся пищей с этими микроскопическими сожителями - они выполняют много полезных функций. Фактически они переваривают то, что мы сами переварить не сумели, и, наоборот, еще делятся с нами: бактерии выделяют дополнительные пищеварительные ферменты, а также синтезируют витамины и гормоны, стимулирующие отложение излишков питательных веществ в виде жировых запасов. Как и лактобактерии желудка, кишечная микрофлора занимает место, в котором вместо них мог бы поселиться кто-то менее приятный. Попадая в кишечник младенца с молоком матери, полезные микробы обустраивают его так, что жить там могут только определенные виды, не причиняющие человеку вреда.

Даже если из пищи по максимуму отобраны все питательные вещества, в ней остается еще кое-что ценное - вода. Она тщательно выжимается из остатков еды во время движения по последнему участку пищеварительного тракта - толстому кишечнику.

Кровь и лимфа: полезные приобретения

Все, что расщепилось на составные блоки (аминокислоты, глюкоза, глицерин, растворимые соли жирных кислот) во рту, желудке и тонком кишечнике, всасывается через специальные ворсинки в кровь и лимфу и по внутренним «транспортным артериям» разносится по всему телу. Из аминокислот будут построены новые клетки взамен отмерших; глюкоза послужит топливом для человеческих клеток, проникая в них с помощью фермента инсулина (если он плохо вырабатывается, клетки слабеют и умирают от голода); из глицерина и жирных кислот будет построен человеческий жир: он спасет нас от холода, поможет усваивать витамины, станет еще одним строительным материалом, а также превратится в долговременный склад энергии (к нему организм прибегает в отсутствие глюкозы). Помимо этого, с пищей к нам поступают витамины и минералы (калий, кальций, магний, натрий, фосфор и другие) - в совсем мизерных количествах, но без них нам не обойтись.

Выход: свет в конце тоннеля

В результате остается в среднем только около трети (в случае хорошо усваиваемой пищи вплоть до нуля) массы съеденной пищи, которая выводится из организма в виде кала. Больше половины его сухого вещества составляют неудачливые бактерии кишечника. Еще в составе кала оказывается много целлюлозы (она же клетчатка), самого неподатливого из сложных углеводов. У млекопитающих нет собственных ферментов, расщепляющих целлюлозу, вот почему человек не может питаться, к примеру, бумагой или древесиной, хотя они обладают определенной энергетической ценностью. Поэтому всем, желающим есть исключительно растения, в которых очень много целлюлозы, приходится содержать в пищеварительном тракте целые фермы специальных бактерий, способных переваривать этот сложный углевод. Лучше всего подходят для расщепления целлюлозы сложно устроенные желудки жвачных животных. Они рассчитаны на долгую и сложную ферментацию пищи, которой животное помогает, дополнительно пережевывая отрыгнутую массу. Тем не менее и для нас целлюлоза полезна: во-первых, она стимулирует перистальтику, а во-вторых, занимает место в желудке. Наш организм оценивает сытость по разным параметрам, среди которых растяжение стенок желудка.

С калом выделяются не только непереваренные остатки пищи, но и вещества, от которых нужно активно избавляться, например билирубин - токсичный продукт распада гемоглобина. Он выбрасывается в кишечник с желчью и покидает организм вместе со всем, что не усвоила пищеварительная система.

Так съеденная пища поставляет нам материалы для обновления тела и энергию для поиска новых радостей жизни. Не последние из которых - это любимые и новые блюда.

Иллюстрации: Андрей Дорохин