Функции ротовой полости человека в пищеварении. Как происходит расщепление пищи в ротовой полости человека: ферменты слюны и этапы переваривания
Свойства и состав слюны
Во рту осуществляется анализ вкусовых свойств пищи, защита пищеварительного тракта от некачественных пищевых веществ и экзогенных микроорганизмов (в слюне содержится лизоцим , оказывающий бактерицидное действие, и эндонуклеаза , оказывающая антивирусное действие), измельчение, смачивание пищи слюной, начальный гидролиз углеводов, формирование пищевого комка, раздражение рецепторов с последующим возбуждением деятельности не только желез полости рта, но и пищеварительных желез желудка, поджелудочной железы, печени, двенадцатиперстной кишки.
Слюнные железы . У человека слюна вырабатывается 3 парами больших слюнных желез: околоушными, подъязычными, подчелюстными, а также множеством мелких желез (губными, щечными, язычными и др.), рассеянными в слизистой оболочке рта. Ежедневно образуется 0,5 – 2 л слюны, рН которой составляет 5,25 – 8,0. Слюна начинает выделяться в ответ на раздражение рецепторов ротовой полости пищей, являющейся безусловным раздражителем, а также при виде, запахе пищи и обстановке (условные раздражители). Сигналы от вкусовых, термо- и механорецепторов ротовой полости передаются в центр слюноотделения продолговатого мозга, где происходит переключение сигналов на секреторные нейроны, совокупность которых находится в области ядра лицевого и языкоглоточного нервов. В результате возникает сложнорефлекторная реакция слюноотделения.
Слюна – вязкая, опалесцирующая, слегка мутная жидкость, содержащая 98,5 – 99,5 % воды и 0,5 – 1,5 % плотных веществ: ионы калия, натрия, кальция, магния, железа, хлора, фосфата, сульфата, бикарбоната. Из органических веществ в слюне содержатся белки (альбумины, глобулины, бактерицидные вещества и ферменты: б-амилаза и мальтаза, которые начинают расщепление углеводов).
Жевание заключается в измельчении пищи, смачивании ее слюной и формировании пищевого комка (химуса ). Далее с помощью глотания пища поступает в желудок. Для осуществления жевания и глотания требуется согласованная работа множества мышц, сокращения которых регулируют и координируют центры жевания и глотания, расположенные в ЦНС. Во время глотания вход в полость носа закрывается, но открываются верхний и нижний пищеводный сфинктеры, и пища поступает в желудок. Плотная пища проходит по пищеводу за 3 – 9 сек, жидкая – за 1 – 2 сек.
5.5. Строение и функции желудка. Состав и свойства желудочного сока. Фазы желудочной секреции
В желудке пища задерживается в среднем 4 – 6 часов для химической и механической обработки. В желудке выделяют 4 части: вход, или кардиальная часть, верхняя – дно (или свод), средняя наибольшая часть – тело желудка и нижняя, горизонтально расположенная – пилорическая часть, или привратник (отверстие привратника ведет в двенадцатиперстную кишку)
Стенка желудка состоит из трех слоев: наружного – серозного, среднего – мышечного и внутреннего – слизистого. Сокращения мышц желудка вызывают как волнообразные (перистальтические), так и маятникообразные движения, благодаря которым пища перемешивается и передвигается от входа к выходу из желудка. В слизистой оболочке желудка находятся многочисленные железы, вырабатывающие желудочный сок. Из желудка химус поступает в кишечник. На месте перехода желудка в кишечник находится пилорический сфинктер, который при сокращении полностью отделяет полость желудка от двенадцатиперстной кишки. Слизистая оболочка желудка образует продольные, косые и поперечные складки, которые расправляются при заполнении желудка. Вне фазы пищеварения желудок находится в спавшемся состоянии. Через 45 – 90 минут периода покоя возникают периодические сокращения желудка, длящиеся 20 – 50 мин (голодная перистальтика). Вместимость желудка взрослого человека составляет от 1,5 до 4 л.
Функции желудка :
1) депонирование пищи;
2) секреторная – выделение желудочного сока для переработки пищи;
3) двигательная – для передвижения и перемешивания пищи;
4) всасывание некоторых веществ в кровь (вода, алкоголь);
5) экскреторная – выделение в полость желудка вместе с желудочным соком некоторых метаболитов;
6) инкреторная – образование гормонов, регулирующих деятельность пищеварительных желез (например, гастрина);
7) защитная – бактерицидная (в кислой среде желудка погибает большинство микробов).
Состав и свойства желудочного сока. Желудочный сок продуцируется желудочными железами, которые располагаются в области дна (свода) и тела желудка. Они содержат 3 типа клеток:
1) главные, которые вырабатывают комплекс протеолитических ферментов (пепсиноген);
2) обкладочные, которые вырабатывают соляную кислоту;
3) добавочные, в которых вырабатывается слизь (муцин), гастромукопротеин (внутренний фактор Кастла) и бикарбонаты.
В состоянии покоя («натощак») из желудка человека можно извлечь примерно 20 – 50 мл желудочного сока, рН 5,0. Общее же количество желудочного сока, выделяющегося у человека при обычном питании, равно 1,5 – 2,5 л в сутки. рН активного желудочного
сока составляет 0,8 – 1,5, т.к. в нем содержится примерно 0,5 % HCl.
Роль HCl. Повышает выделение пепсиногена главными клетками, способствует переводу пепсиногена в пепсин, создает оптимальную среду (рН) для деятельности протеаз, что обеспечивает повышенное расщепление белков, способствует гибели микробов.
Фактор Кастла . В пище содержится витамин В12, необходимый для образования эритроцитов, так называемый внешний фактор Кастла. Но всосаться в кровь он может только при наличии в желудке внутреннего фактора Кастла. Это гастромукопротеин , в состав которого входит пептид, отщепляющийся от пепсиногена при его превращении в пепсин, и мукоид, выделяющийся добавочными клетками желудка. Благодаря этому мукоиду, слизистая стенки желудка защищена от действия пепсина и самопереваривания. Когда секреторная деятельность желудка снижается, то продукция фактора Кастла тоже снижается и соответственно уменьшается всасывание витамина В12, в результате чего развивается анемия.
Фазы желудочной секреции :
1. Сложнорефлекторная, или мозговая, длительностью 1,5 – 2 ч, которой секреция желудочного сока происходит под действием всех факторов, сопровождающих прием пищи. При этом условные рефлексы, возникающие на вид, запах пищи, обстановку, комбинируются с безусловными, возникающими при жевании и глотании. Сок, выделяющийся под влиянием вида и запаха пищи, жевания и глотания, называется «аппетитный», или «запальный». Он подготавливает желудок к приему пищи. Центр регуляции желудочной секреции – это совокупность нейронов, расположенных в коре больших полушарий, гипоталамусе и продолговатом мозге (нейроны блуждающего нерва). Симпатические нейроны расположены в грудном отделе спинного мозга. Через нейроны блуждающего нерва происходит активация желудочной секреции, а симпатические нервы оказывают тормозное влияние.
2. Желудочная, или нейрогуморальная, фаза, в которой стимулы секреции возникают в самом желудке: секреция усиливается при растяжении желудка (механическая стимуляция) и при действии на его слизистую экстрактивных веществ пищи и продуктов гидролиза белков (химическая стимуляция). Главным гормоном в активации желудочной секреции во второй фазе является гастрин. Выработка гастрина и гистамина также происходит под влиянием местных рефлексов метасимпатической нервной системы.
Гуморальная регуляция присоединяется через 40 – 50 минут после начала мозговой фазы. Кроме активирующего влияния гормонов гастрина и гистамина, активация выделения желудочного сока происходит под влиянием химических компонентов – экстрактивных веществ самой пищи, в первую очередь мяса, рыбы, овощей. При варке продуктов они переходят в отвары, бульоны, быстро всасываются в кровь и активируют деятельность пищеварительной системы. К таким веществам прежде всего относятся свободные аминокислоты, витамины, биостимуляторы, набор минеральных и органических солей. Жир вначале тормозит секрецию и замедляет эвакуацию химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку, но затем он стимулирует деятельность пищеварительных желез. Поэтому при повышенной желудочной секреции не рекомендуются отвары, бульоны, капустный сок. Наиболее сильно желудочная секреция повышается под влиянием белковой пищи и может продолжаться до 2 часов, слабее всего она изменяется под влиянием хлеба (не более 1 ч). При длительном нахождении человека на углеводном режиме питания кислотность и переваривающая сила желудочного сока снижается.
3. Кишечная фаза . В кишечной фазе происходит угнетение секреции желудочного сока. Она развивается при переходе химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку. При попадании кислого пищевого комка в двенадцатиперстной кишке начинают продуцироваться гормоны, гасящие желудочную секрецию, – секретин, холецистокинин и другие. Количество желудочного сока уменьшается на 90 %.
Внутренние органы – органы, расположенные в полостях. Они обеспечивают обмен веществ между организмом и внешней средой и размножение. Учение о внутренностях – спланхнология.
Пищеварительная система – комплекс органов, обеспечивающих пищеварение. Состоит из пищеварительного канала и пищеварительных желез, расположенных в стенках его или за пределами. Пищеварительный канал имеет длину 8 – 10 м и части:
1. полость рта
3. пищевод
4. желудок
5. тонкий кишечник
6. толстый кишечник
Все отделы пищеварительного канала являются типично полыми органами. Строение стенки пищеварительной трубки:
1. внутренняя оболочка – слизистая с подслизистой основой
2. средняя оболочка – гладкомышечная
3. наружная оболочка – серозная – адвентиция
Важными органами пищеварительной системы являются пищеварительные железы, выделяющие пищеварительные соки в разные отделы системы. Соки содержат пищеварительные катализаторы, ускоряющие расщепление белков до аминокислот, жиров до глицерина и жирных кислот, углеводов до моносахаридов (глюкоза, фруктоза, галактоза). Эти вещества всасываются слизистой оболочкой в кровь и лимфу. Пищеварительные соки содержат пищеварительные ферменты. Свойства ферментов:
1. гидролазы (гидролиз)
2. специфичность
3. для работы требуют температуры (36 – 37 градусов) и среды – щелочная, кислая, нейтральная)
Функции пищеварительного канала:
· моторная
· секреторная
· инкреторная (выработка гормонов)
· экскреторная (выделение пищеварительными железами продуктов обмена, воды, солей)
· всасывающая
· бактерицидная (за счет лизоцима, соляной кислоты желудочного сока, молочной кислоты кишечника)
Полость рта (cavitas oris, stoma) – начальный отдел пищеварительного тракта. Функции:
1. механическая обработка пищи
2. начало ее химической переработки (расщепление углеводов)
3. формирование пищевого комка
4. артикуляция речи
С помощью зубов и десен полость рта разделяется на преддверие и собственно полость рта. Преддверие отграничено снаружи губами и щеками, изнутри зубами и деснами. Полость рта снаружи отграничена зубами и деснами, сверху – твердым и мягким небом, снизу – дном ротовой полости с языком. Позади через зев она сообщается с глоткой. Твердое небо образовано небными отростками верхней челюсти и горизонтальными пластинками небных костей и переходит в мягкое, образованное мышцами и фиброзной тканью. Свободная задняя его часть – небная занавеска, имеющая выступ – язычок. При спокойном дыхании через нос занавеска свисает косо вниз и отделяет полость рта от глотки. По бокам она переходит в небные складки –дужки: небно - язычные и небно – глоточные. Между ними находятся в углублениях небные миндалины - органы иммунной системы, выполняющие защитную функцию за счет лимфоцитов. Воспаление небных миндалин - тонзиллит (ангина). Слизистая оболочка полости рта покрыта многослойным плоским неороговевающим эпителием, содержащим большое количество желез. Часть ее вокруг шейки зубов – десна (gingiva). Воспаление десен – гингивит, слизистой оболочки рта – стоматит. Язык (lingua, glossa) – подвижный мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой. Функции:
1. оценка вкуса пищи
2. жевание
3. глотание
4. сосание
5. речеобразование
Основой языка являются мышцы:
· скелетные (подбородочно – подъязычная, подъязычно – язычная, шилоязычная)
· собственные (верхняя продольная, нижняя продольная, поперечная, вертикальная)
Части языка:
1. передняя – верхушка (кончик)
2. средняя – тело
3. задняя – корень (соединяется с нижней челюстью и подъязычной костью)
4. спинка языка (верхняя часть)
5. дно языка (нижняя часть)
Слизистая оболочка спинки шероховатая, имеет сосочки:
1. общей чувствительности (нитевидные, конусовидные, грибовидные)
2. рецепторы вкусового анализатора (желобовидные, листовидные)
Нижняя поверхность языка сосочков не имеет. Между нижней поверхностью и дном языка имеется узкая полоска слизистой оболочки – уздечка языка. Воспаление языка – глоссит.
1. откусывание пищи
2. измельчение пищи
3. образование членораздельной речи
Зубы расположены в зубных альвеолах нижней и верхней челюстей. Зуб образует с альвеолой непрерывное соединение – вколачивание.
Части зуба:
1. коронка (выступает над десной)
2. шейка (покрыта десной)
3. корень (в ячейке)
На верхушке имеется отверстие, ведущее в канал корня и полость коронки. Они заполнены зубной пульпой – рыхлая соединительная ткань, кровеносные сосуды и нервы. Зубы построены из дентина, который в области коронки покрыт эмалью, а в области шейки и корня – цементом. Дентин напоминает костную ткань, но прочнее ее. Эмаль тверже дентина и приближена по прочности к кварцу – это самая прочная ткань в организме (95% минеральных солей).
Зубы состоят из призматических кристаллов гидроксиапатита кальция, которые не соединены между собой. Между призмами находится мягкий поглотитель – сеть мельчайших пор, заполненных жидкостью. При нагрузке жидкость выдавливается из пор и становится более вязкой - магнитное поле.
Фиксирующим аппаратом зубов является тонкая пластинка между зубом и внутренней поверхностью альвеолы – периодонт. Он содержит большое количество нервов и кровеносных сосудов, воспаление его – периодонтит (приводит к расшатыванию и выпадению зубов). Виды зубов:
1. молочные (2 резца, 1 клык, 2 больших коренных – моляра) – 20 штук
2. постоянные (2 резца, 1 клык, 2 малых коренных – премоляры, 2 больших коренных - моляры, 1 зуб мудрости) – 32 зуба
Зубы рассматривают в половине зубного ряда – альвеолярный отросток челюсти. Молочные зубы появляются с 6 – 8 месяцев до 2,5 лет. С 6 – 14 лет происходит замена молочных зубов на постоянные. Зубы мудрости вырастают с 17 – 40 лет, Могут не появиться. С ними связано большое количество стоматологических операций по удалению и исправлению различного вида заклинивания зубов.
Слюнные железы расположены в слизистой оболочке губ и щек. Они мелкие и подразделяются на:
1. белковые (серозные) – много белка, нет слизи- муцина
2. слизистые (нет белка, много муцина)
3. смешанные
Околоушная слюнная железа – самая крупная парная железа (20 гр). Расположена в позадичелюстной ямке спереди от наружного уха. Ее выводной (стенонов) проток открывается в преддверие рта на уровне 2 большого коренного зуба. Выделяет серозный (белковый)секрет. Павлов и Глинский получали чистую слюну путем наложения фистулы в разрез щеки у собаки из околоушной слюнной железы (главная железка).
Поднижнечелюстная слюнная железа (15 гр). Расположена в поднижнечелюстной ямке, парная. Выводные протоки открываются под языком. Смешанная.
Подъязычная слюнная железа (5 гр). Расположена под языком и отделена от него слизистой оболочкой. Имеет 10 – 12 выводных протоков, открывающихся под языком. Смешанная. Каждая слюнная железа получает иннервацию от симпатического и парасимпатического отделов ВНС. Парасимпатические волокна идут в составе лицевого и языкоглоточного нервов, симпатические волокна – из сплетений вокруг наружной сонной артерии. Подкорковые центры парасимпатической иннервации находятся в продолговатом мозге, симпатической – в боковых рогах 2 – 6 грудных сегментов спинного мозга. При раздражении парасимпатических нервов выделяется большое количество жидкой слюны, при раздражении симпатических небольшое количество вязкой слюны. Слюна – смесь секретов желез слизистой оболочки полости рта, это первый пищеварительный сок. Представляет собой прозрачную жидкость, тянущуюся в нити, pH – 7,2. Суточное отделение у взрослого – 2 литра. Состав: 99% воды, 1% - неорганические (калий, хлор, натрий и кальций), органические (муцин – слизистое вещество, склеивающее пищевой комок – бонус) и ферменты:
1. амилаза (птиалин) – расщепляет крахмал до мальтозы
2. мальтаза - расщепляет мальтозу до глюкозы
3. лизоцим – обладает бактерицидным свойством
Амилаза и мальтаза работают только в слабощелочной среде. Функции слюны:
1. пищеварительная (углеводы)
2. экскреторная (выделительная)
3. защитная (муцин)
4. бактерицидная (лизоцим)
5. кровоостанавливающая (тромбопластические вещества, особенно много у кошек и собак)
Прием пищи вызывает рефлекторное отделение слюны. Оно осуществляется весь процесс приема пищи по принципу условных и безусловных рефлексов. Безусловнорефлекторное отделение слюны происходит при попадании пищи в рот, когда раздражаются рецепторы ротовой полости. Условнорефлекторное отделение слюны происходит в ответ на звуковое сопровождение приема пищи и запахи пищи (немаловажным для пищеварения является вид и запах приготовленной пищи).
Лекция 20. ЗНАЧЕНИЕ ПИЩЕВАРЕНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗМА И ЕГО ВИДЫ.
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ПОЛОСТИ РТА. ГЛОТАНИЕ.
Общая физиология пищеварительного аппарата . Понятие о секреции .
Пищеварением называется совокупность физиологических, физических и химических процессов, обеспечивающих прием и переработку поступающих из внешней среды продуктов в вещества, которые способны усваиваться организмом.
Виды пищеварения . Исследование пищеварительных процессов в тонком кишечнике позволило установить важную роль, которая принадлежит соприкосновению питательных веществ с поверхностью мембран клеток слизистой оболочки. В опытах in vitro оказалось, что в присутствии полоски живой кишки скорость ферментативного гидролиза некоторых питательных веществ, например, крахмала, возрастает, значительно превышая суммарную активность содержащего ферменты раствора и полоски кишки, взятых в отдельности. В соответствии с этим найдено, что скорость гидролиза крахмала и белка происходит намного быстрее внутри кишки, чем в пробирке под влиянием ферментов, содержащихся в выделенном в кишку соке.
Получены данные, что пептидазная активность сосредоточена в основном на свободной поверхности клеток кишечного эпителия. Обнаружено, что липаза поджелудочного сока адсорбируется на поверхности эпителия тонких кишок. На основании этих фактов Уголев пришел к заключению, что большая пористая поверхность тонкой кишки способствует усилению энзиматических процессов, адсорбируя ферменты и являясь своеобразным пористым катализатором. Окончательное расщепление питательных веществ происходит на той же поверхности тонкой кишки, которая обладает функцией всасывания. Происходящее на поверхности кишки расщепление питательных веществ названо пристеночным, контактным, или мембранным пищеварением , в отличие от полостного пищеварения , осуществляющегося в полости пищеварительного тракта без непосредственного контакта со слизистой оболочкой, и внутриклеточного пищеварения , совершающегося в клетке (например, при фагоцитозе). Таким образом различают три типа пищеварения: полостное, пристеночное и внутриклеточное.
Физиология секреторного процесса . Поскольку огромная доля этих процессов приходится на химическую обработку пищи специфическими пищеварительными ферментами, которые продуцируются миллиардами специальных секреторных клеток желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), мы должны вначале хотя бы кратко остановиться на общих вопросах физиологии секреторных клеток.
Секреторная (железистая) клетка является важнейшим структурным и функциональным элементом органов пищеварительной системы. Секрецией называется сложный внутриклеточный процесс, в ходе которого клетка получает из крови (активно или пассивно) исходные вещества, из части которых синтезирует секреторный продукт, выполняющий определенную, строго специализированную функцию в организме, и выделяет его вместе с водой и некоторыми электролитами в виде секрета во внутреннюю среду организма или на наружные поверхности тела. Чаще всего процесс секреции требует расхода энергии. В отличие от этого экскреция - процесс выведения из клетки веществ-продуктов распада, не нужных клетке.
В железистых клетках синтезируются вещества различного химического состава, которые могут выделяться в полость пищеварительной системы или оставаться на поверхности мембраны клетки, принимая участие во всех этапах процесса пищеварения.
Можно выделить следующие фазы секреторного цикла :
Поступление исходных веществ в клетку.
Синтез первичного продукта.
Транспорт и созревание секрета.
Накопление секрета.
Выделение секрета.
Восстановление структур и функции клетки.
Продолжительность секреторного цикла в различных клетках не одинакова и колеблется от нескольких часов до нескольких суток.
Электрофизиология железистой ткани . Мембранный потенциал секреторных клеток различных желез пищеварительного тракта варьирует в довольно широких пределах - от 10 до 80 mv., однако в абсолютном большинстве в покое поляризация составляет 30-35 mv.
Электрофизиологические исследования железистых клеток выявили ряд особенностей, отличающих их от остальных возбудимых структур. К их числу следует отнести:
1.Большую длительность латентного периода
Отсутствие саморегенеративного процесса.
Низкую скорость нарастания колебаний потенциала.
Градуальность электрических ответов.
Отсутствие электрической возбудимости.
Различную степень поляризации базальной и апикальной мембран.
Гиперполяризация мембран при возбуждении.
За счет повышения К-проницаемости возбуждение желез вызывает вначале гиперполяризацию базальной мембраны, а затем и апикальной, но в меньшей степени. Это создает электрическое поле клетки, которое в покое равно 20-30 в/см, при возбуждении до 50-60 в/см, которое способствует перемещению секреторных гранул к апикальному концу. Оно участвует в процессе образования канала для выброса макромолекул при их экструзии.
Методы исследования функций ЖКТ . Различают хронические и острые методы исследования функций ЖКТ, которые позволяют изучить динамику секреции отдельных желез, а также состав секретов. Для получения секрета используют различные приспособления - присоски для слюнных желез, фистулы (у животных), зонды (у человека) для желудочного и поджелудочного сока, а также желчи. В настоящее время к традиционным методам изучения функций ЖКТ прибавились такие, как рентгенография, УЗИ, радиоизотопное зондирование, радио пилюли и пр. Подробнее обо всем этом Вы узнаете на практических занятиях.
Пищеварение в полости рта .
Переработка пищи начинается уже в полости рта, где происходит ее измельчение, смачивание слюной и формирование пищевого комка. Пища находится в полости рта у человека в среднем около 15-18 секунд. Находясь во рту, пища раздражает вкусовые, тактильные и температурные рецепторы, в результате чего рефлекторно возбуждается секреция слюнных, желудочных и поджелудочных желез и осуществляются двигательные акты жевания и глотания.
В полость рта впадают протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных и подъязычных, а также множества мелких желез, находящихся на поверхности языка и в слизистой оболочке неба и щек. Слизистые и серозные клетки слюнных желез выделяют слюну, содержащую целый ряд ферментов.
Для изучения функции слюнных желез И.П.Павлов предложил операцию выведения на поверхность кожи отверстия выводного протока околоушной или подчелюстной железы, для сбора которой приклеивают специальную воронку. У человека собирают слюну конкретной железы с помощью капсулы-присоски Лешле-Красногорского.
Состав и свойства слюны . Слюна - это смешанный секрет всех слюнных желез полости рта. Секрет различных желез имеет разный состав и консистенцию. Подчелюстные и подъязычные железы выделяют более вязкую и густую слюну, чем околоушные. Эта разница зависит от количества муцина, который придает пище слизистый вид и скользкость.
Кроме муцина, в слюне сдержится небольшое количество глобулинов, аминокислот, креатина, мочевой кислоты, мочевины, неорганических солей и ферменты. Все эти вещества образуют плотный остаток слюны (0,5-1,5%). Реакция слюны нейтральная.
Состав слюны зависит от консистенции и вида пищи, а также от ее химического состава. Сухая и мелкая пища вызывает отделение большего количества слюны, чем влажная. При введении пищевых веществ в слюне больше плотного остатка, чем при введении отвергаемых веществ. В сутки количество слюны может достигать у человека 1000-1500 мл, колеблясь в зависимости от пищи.
В слюне человека содержатся ферменты, вызывающие гидролитическое расщепление углеводов до глюкозы. Амилаза слюны превращает крахмал в декстрины, а затем декстрины в мальтозу. Под влиянием мальтазы последняя расщепляется до глюкозы. Ферменты слюны действуют в нейтральной среде. Поэтому при проглатывании пищи они работают только до тех пор, пока пища не пропитается желудочным соком, имеющим кислую реакцию.
Непищеварительные функции слюны . Кроме участия в обработке пищи и формировании пищевого комка, слюне принадлежат важные не пищеварительные функции. Она смачивает слизистую полости рта, что совершенно необходимо для нормального осуществления речевой функции. Кроме того, в слюне растворяются вещества пищи, что способствует проникновению их к рецепторам вкусового анализатора. У некоторых животных слюноотделение участвует в терморегуляции (собаки). Со слюною выделяются некоторое вещества (свинец, ртуть и д.).
Регуляция слюноотделения . Секреция слюнных желез возбуждается рефлекторно. Пищевые или отвергаемые вещества, попадающие в полость рта и раздражающие рецепторы, вызывают безусловные слюноотделительные рефлексы. Слюноотделение через небольшой (1-3 сек) латентный период продолжается в течение всего времени, пока действует раздражитель и прекращается по окончании его действия. В продолговатом мозгу в области ядер лицевого и языкоглоточного нерва лежит центр слюноотделения. При электрическом раздражении этой области возникает обильная секреция слюны.
Парасимпатическая иннервация околоушной железы осуществляется секреторными волокнами языкоглоточного нерва, подчелюстная и подъязычные железы получают их в составе chorda thympani - ветви лицевого нерва. Симпатическая иннервация слюнных желез осуществляется волокнами из верхнего шейного симпатического узла.
Перерезка этих нервов ведет к прекращению слюноотделения. Раздражение парасимпатических волокон вызывает отделение обильного количества жидкой слюны, бедной органическими веществами. Наоборот, раздражение симпатического нерва вызывает отделение очень небольшого количества слюны, содержащей много органических веществ и ферментов.
Наряду с безусловными слюноотделительными рефлексами большую роль играют и условные - естественные и искусственные рефлексы. Болевые раздражения, отрицательные эмоции (страх) тормозят слюноотделение.
Глотание .
Движениями щек и языка прожеванная, смоченная слюной и ставшая более скользкой пища превращается в комок, который перемещается на спинку языка. Сокращениями передней части языка пищевой комок прижимается к твердому небу, затем последовательными сокращениями средней части языка он отжимается кзади и скатывается на корень языка за передние дужки. Приподнимание мягкого неба препятствует попаданию пищи в полость носа. Движения языка способствуют проталкиванию пищи в глотку. Одновременно с этим происходит сокращение мышц, закрывающих вход в гортань (поднятие гортани и опускание надгортанника). Возвращению пищи, поступившей в глотку, снова в полость рта, препятствует приподнявшийся вверх корень языка и плотно прилегающие к нему дужки.
Вслед за поступлением пищи в полость глотки происходит сокращение мышц, суживающих просвет глотки выше пищевого комка, вследствие чего он передвигается в пищевод.
В акте глотания участвует большое количество мышц, сокращение которых происходит в результате раздражения рецепторов корня языка. Глотание при отсутствии пищи или слюны в полости рта невозможно. Это сложный цепной рефлекторный акт, регулируемый специальными центрами глотания, находящимися на дне 4 желудочка и в гипоталамусе. Центр глотания находится в сложных взаимоотношениях с другими центрами продолговатого мозга - центрами дыхания и сердечной деятельности. Этим объясняются изменения в деятельности сердца и дыхательного аппарата при глотании - во время каждого глотка происходит задержка дыхания и учащение сердцебиений.
Вслед за поступлением пищевого комка в начальный отрезок пищевода происходит сокращение его мышц и проталкивание пищи в желудок. Движения пищевода находятся в связи с движениями глотательного аппарата. Продолжительность прохождения твердой пищи по пищеводу 8-9 секунд. Жидкая пища проходит скорее - за 1-2 сек.
Вне глотательных движений вход в желудок закрыт. Когда пища походит по пищеводу и растягивает его, происходит рефлекторное раскрытие входа в желудок.
Пищевод - орган не только пищепроводный. В слизистой его находятся термо-, механо- и хеморецепторы, с которых возникают пищеводно-желудочные, пищеводно-кишечные, и т.д. рефлексы. Примером может служить защитный пищеводно-желудочный рефлекс - торможение секреции желудка при попадании сока в пищевод.
Еда находится в ротовой полости всего 15 секунд и в этот промежуток времени запускается процесс пищеварения. Несмотря на то, что слюна не содержит настолько агрессивных компонентов, как желудочный сок, она расщепляет полисахариды. Пищеварение в ротовой полости является важным этапом на пути к перевариванию пищи. Рассмотрим его значение более подробно.
Состав и функции слюны
Во рту происходит не только механическая, но и химическая обработка пищи. И все это благодаря такой биологической жидкости, как слюна. Она содержит ферменты, которые начинают измельчать и переваривать пищу.
Во рту находится подчелюстная, околоушная и подъязычная слюнная железа. Это три самые большие железы. Кроме них есть и другие, более мелкие. Они располагаются поверх языка, неба и щек.
За сутки у человека всеми железами вырабатывается до двух литров слюны, наибольшее количество выделяется именно в процессе употребления пищи.
Слюна на 99% состоит из воды и имеет рН на уровне 6,8-7,4, в состав входят:
- анионы (хлоридов, бикарбонатов, сульфатов и фосфатов);
- катионы (натрия, калия и кальция);
- микроэлементы (железо, медь и никель);
- белки, в частности муцин – вещество, которое склеивает частицы пищи;
- ферменты (амилаза, мальтаза, трансфераза, протеаза и другие).
Именно такие ферменты, как амилаза и мальтаза участвуют в расщеплении еды во рту. Амилаза расщепляет полисахариды, а мальтаза – мальтозу, преобразовывая ее в глюкозу.
Антибактериальное действие оказывает белковое вещество в составе слюны – лизоцим.
Пищеварение в ротовой полости является первым этапом на пути к перевариванию пищи, даже полного расщепления углеводов во рту не происходит. Но несмотря на это, без него желудочно-кишечный тракт не функционировал бы нормально и не происходило бы расщепление пищи.
Слюна является неотъемлемой частью пищеварения в ротовой полости. Она выполняет следующие функции:
- Пищеварительная. Участвует в расщеплении пищи.
- Экскреторная. В составе слюны кроме вышеперечисленных компонентов, могут находиться соль, свинец, мочевина, лекарственные препараты и другие вещества, которые поступили в организм.
- Защитная. Благодаря содержанию лизоцима производит бактерицидный эффект. Также высокое содержание иммуноглобулинов обеспечивает защиту от болезнетворных микроорганизмов, которые могут повлиять на состояние микрофлоры. Слюна защищает слизистую полости рта от пересыхания.
- Трофическая. Благодаря содержанию микроэлементов в составе, способствует формированию зубной эмали.
Рассмотрим, как происходит пищеварение в полости рта, и какова роль слюны в этом процессе.
Как происходит пищеварение?
Как уже говорилось выше, пищеварение в полости рта является начальным этапом желудочно-кишечного пищеварения. Ведь ротовая полость — начальный отдел пищевода, в нее поступает пища, преобразовывается для дальнейшего переваривания и расщепления на полезные вещества.
После употребления еды раздражаются рецепторы, которые находятся на слизистой оболочки ротовой полости и языка. Благодаря им человек распознает вкус. Горькая, соленая, сладкая или горькая пища приводит к раздражению рецепторов и выработке большого количества слюни.
Объем слюны, которая вырабатывается при употреблении еды, зависит от степени ее сухости и химического состава. Чем грубее пища, тем больше слюны вырабатывается слюнными железами.
Стоит отметить, что кроме слюны в полостном пищеварении принимают участие также органы ротовой полости:
- Язык. Это подвижный мышечный орган, который способствует перемещению пищи во рту и продвижению ее для жевания и дальнейшего переваривания в ЖКТ;
- Зубы. Они помогают осуществлять главную задачу ротовой полости – механическое измельчение пищи. Во рту взрослого человека находится 32 зуба.
При поступлении еды в полость рта начинается полостное пищеварение. Пища смачивается слюной и начинается разложение ее на определенные вещества. Кроме химической обработки пища одновременно подвергается механической, в которой участвует язык и зубы.
В действие вступают ферменты слюны. Амилаза расщепляет сложные углеводы и тем самым помогает легко переварить тяжелую пищу ЖКТ. Поскольку пища во рту находится малое количество времени, успевают расщепляться только углеводы. После прохождению пищевого кома в желудок слюнные ферменты еще продолжают действовать. Даже в ЖКТ продолжается полостное пищеварение до тех пор, пока в действие не вступит желудочный сок.
Пища во рту находится не более 30 секунд и за это время подвергается химической и механической обработке в достаточном объеме. Измельченная и смоченная слюной, она формируется в один ком. Пища готова к проглатыванию и дальнейшему перевариванию.
Заключительный этап пищеварения
Именно глотание и движение пищи по пищеводу являются заключительным этапом пищеварения в ротовой полости. Рассмотри этот процесс подробно.
Глотание относят к сложному рефлексному процессу, при котором еда из ротовой полости поступает в желудок.
Процесс глотания состоит их трех этапов: ротового, глоточного и пищеводного.
На первом этапе акт глотания является непроизвольным. После обработки пищевой комок составляет в объеме от 5 до 15 см. куб. Благодаря жевательным движениям, в которых участвует язык и зубы, комок продвигается к корню языка, после чего глотание становится непроизвольным и основан только на физиологических рефлексах.
При непроизвольном глотании на первом этапе еда не попадает в дыхательные пути, ведь вход в полость носа перекрывается мягким небом, в то время как язык перемещает пищевой ком в глотку.
На глоточном этапе пища находится на пути к желудку. Открывается сфинктер пищевода, и она попадает непосредственно в пищевод.
Пищеводный этап завершающий. Он характеризуется попаданием пищи в желудок для переваривания. Пища, проходя по пищеводу, вызывает раздражение механорецепторов, а это в свою очередь влияет на сокращение мускулатуры пищевода. Пищевой ком продвигается к желудку. Попадает пища в желудок, когда тонус мышц органа снижается. После того, как акт употребления еды окончен и человек чувствует сытость, мышечный тонус желудка повышается, что препятствует попаданию содержимого обратно в пищевод.
За секунду пищевой ком перемещается на 3 см вниз по пищеводу. Кроме рефлексов на прохождение пищевого кома по пищеводу влияет следующее:
- перепад давления между разными отделами ЖКТ;
- сокращение мышечной ткани пищевода;
- низкий тонус мускулатуры;
- вес и плотность пищевого кома. Грубая пища проходит медленнее, нежели жидкая.
Спинной мозг посылает импульсы, которые вызывают акт глотания. В момент прохождения пищи из полости рта в пищевод происходит замедление процесса дыхания, из-за чего сердечные сокращения усиливаются, а дыхание приостанавливается.
Для переваривания химическая и механическая обработка еды во рту имеет огромное значение. Ведь именно во рту после употребления пищи запускается мощная рефлекторная реакция, которая возникает вследствие раздражения рецепторов слизистой рта. Нервные импульсы, посылаемые нейтральной нервной системой, активизируют деятельность вех органов ЖКТ, в частности воздействуют на желудок, поджелудочную железу, кишечник, печень, а также гладкую мускулатуру пищеварительного тракта.
Пищеварение – это сложный процесс. Начинается он во рту, а заканчивается кишечником. На каждом этапе еда подвергается химическому воздействию, благодаря содержанию в биологических жидкостях ферментов.
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
- Как устроена пищеварительная система?
- Расскажите о строении зуба.
- В каком возрасте происходит смена молочных зубов постоянными?
- Каково значение зубной эмали?
- Что такое дентин?
- Сколько у человека коренных зубов?
- Что происходит с пищей в ротовой полости?
- Что такое слюна? Какую функцию она выполняет?
- Какую роль играет язык?
- Каков механизм передвижения пищевого комка по пищеводу?
Подумайте
- Почему во время еды не рекомендуется разговаривать?
- 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.