Значение пищеварения. Пищеварение является начальным этапом обмена веществ. Человек получает с пищей энергию и все необходимые вещества для обновления и роста тканей. Однако содержащиеся в пище белки, жиры и углеводы являются для организма чужеродными веществами и не могут быть усвоены его клетками. Чтобы клетки могли их усвоить, они должны из сложных, крупномолекулярных и нерастворимых в воде соединений превратиться в более мелкие молекулы, растворимые в воде и лишенные специфичности. Этот процесс происхо­дит в пищеварительном тракте и называется пищеварени­ем, а образующиеся при этом продукты называются продуктами переваривания.

Пищевые продукты содержат три рода питательных веществ: белки, жиры и углеводы, а также необходимые организму витамины, минеральные соли и воду. В пище­варительном тракте происходит механическая обработка пищи — ее размельчение, а затем химическое расщепление под действием ферментов пищеварительных желез, рас­положенных по ходу желудочно-кишечного тракта. Пищеварительные железы: слюнные, желудочные, поджелудочная, кишечные, печень — выделяют в пище­варительный тракт за сутки около 8,5 л сока: 1,5 л слюны, 2,5 л желудочного, 1 л поджелудочного и 2,5 л кишечного соков и 1,2 л желчи. В пищеварительные соки входят как органические, так и неорганические вещества. Среди органических веществ большое значение имеют ферменты, или биологические катализаторы, ускоряющие расщепле­ние сложных молекул белка до аминокислот, углеводов — до моносахаридов (глюкоза, фруктоза, галактоза), жиров — до глицерина и жирных кислот. Все эти вещества способны всасываться слизистой оболочкой пищеваритель­ного тракта, поступать в кровь и лимфу, т. е. в жидкие среды организма, и усваиваются клетками.

Все пищеварительные ферменты являются гидрола­зами. Гидролиз — расщепление веществ путем присоеди­нения молекулы воды. При этом энергетическая ценность питательных веществ почти не снижается. Ферменты обладают большой специфичностью. Например, одни ферменты действуют на целую молекулу крахмала, другие — на сахарозу (свекловичный и тростниковый сахар), третьи — только на молочный сахар и т. д. Таким образом, каждый из них ускоряет расщепление только одного определенного вещества. Для действия ферментов необходимы определенные условия, а именно: оптимальная температура (таковой является температура тела 36—37 °С) и определенная реакция среды. Каждый пищеварительный сок обеспечивает оптимальную среду для действия содержащихся в нем ферментов. Например, желудочный сок содержит хлористоводородную кислоту, а поджелудочный и кишечный соки, -ферменты которых действуют в щелочной среде, содержат щелочь — соду (NaHCO2).

ПИЩЕВАРЕНИЕ В ПОЛОСТИ РТА

В полости рта определяются вкусовые качества пищи, степень ее пригодности для организма и начинается первичная механическая и химическая обработка: измельчение путем разжевывания, пропитывание слюной, формирование пищевого комка и проглатывание его.

Пища задерживается в ротовой полости не более 15—20 с. Несмотря на такое непродолжительное время, за счет ферментов слюны успевает произойти частичное расщепление уг­леводов.

Слюна — секрет слюн­ных желез, представляет собой слабощелочную жидкость, содержащую ферменты (амилаза и мальтаза), неорганические соли, белок и муцин. Амилаза слюны расщепляет крахмал до дисахарида мальтозы (C12H22О11), мальтаза расщепляет мальтозу на две молекулы моносахарида—глюкозу (С6Н12О6). Муцин придает слюне вязкость, склеивает пищевой комок и делает его скользким, что облегчает проглатывание. Ферменты слюны, попавшие с пищей в желудок, в кислой среде желудочного сока прекращают свое действие. Однако в той части пищевого комка, который еще не пропитался желудочным соком, действие их продолжа­ется.

Для получения чистой, не смешанной с пищей слюны И. П. Павлов вместе со своими сотрудниками разработал операцию выведения слюнного протока собаки через разрез щеки. После того как рана заживала, вся образу­ющаяся слюна выделялась наружу. Для собирания слюны к щеке приклеивают специальную воронку с мерной пробиркой

Механизм возбуждения слюнных желез. У собаки при отсутствии в полости рта раздражителей слюна не выделяется. При виде пищи и во время еды начинается секреция слюнных желез.

При поступлении в рот каких-либо веществ происхо­дит раздражение находящихся в его полости рецепторов. Возбуждение от рецепторов проводится по цетростремительным чувствительным нервам к центру слюноотделения, который находится в продолговатом мозге. От центра слюноотделения по секреторным нервам возбуждение доходит до слюнных желез и вызывает отделение слюны. Описанный путь возбуждения от рецептора через центральную нервную систему к действующему органу — слюнной железе получил название рефлекторной дуги, а сам механизм возбуждения железы при посредстве нервной системы называется рефлексом.

Секреторными нервами слюнных желез являются парасимпатические и симпатические нервы. Если с помощью электрического тока раздражать парасимпати­ческий нерв, например барабанную струну, идущую к поднижнечелюстной железе, то начинает выделяться боль­шое количество жидкой слюны. При раздражении симпатического нерва секретируется очень небольшое количество густой, вязкой слюны.

Кроме описанного рефлекса, который называется безусловным, или врожденным, в процессе жизни вырабатываются более сложные рефлексы — условные. Если включить звонок, а через 1—2 с дать пищу, то после нескольких таких сочетаний или подкреплений звонка пищей только звонок начинает вызывать слюно­отделение, что указывает на выработку условного рефлек­са. Вид, запах пищи, а у человека разговор о пище могут вызвать слюноотделение.

У человека в связи с развитием функции речи мелкие слюнные железы функционируют постоянно, поддерживая влажность слизистой оболочки. Собаки не имеют потовых желез. У них слюнные железы участвуют и в регуляции температуры тела: во время жары у собаки высовывается язык, усиливается дыхание и с языка испаряется обильно отделяющаяся слюна.

ГЛОТКА

Глотка (pharynx) представляет собой часть пищева­рительного канала, которая соединяет полость рта с пище­водом. К глотке относится часть дыхательной трубки, через которую полость носа сообщается с гортанью. В полости глотки происходит перекрест пищеварительных и дыхательных путей. Она лежит позади носовой, ротовой полостей и гортани, спереди от основной части затылочной кости и первых шести шейных позвонков. В соответствии с этим глотка делится на три части: носовую, или носоглотку, ротовую и гортанную. В полость глотки открывается семь отверстий: четыре в носо­глотке — хоаны (соединяют ее с носовой полостью) и два отверстия слуховых (евстахиевых) труб, расположенные на боковой стенке, соединяющиеся с барабанной по­лостью (среднее ухо); ротовая часть глотки через зев сообщается с полостью рта, а в гортанной части открываются вход в гортань и отверстие пищевода

На боковых и задней стенках носоглотки имеются скопления лимфоидной ткани — трубные и глоточная миндалины. Таким образом, у входа в глотку распола­гается почти полное кольцо лимфоидных образований: глоточная, трубные, небные и язычная миндалины, названное кольцом Пирогова—Вальдейера.