Пищеварительная система человека -Human digestive system

Пищеварительная система человека
Схема пищеварительной системы en.svg
Пищеварительная система человека
Подробности
Идентификаторы
латинский Система пищеварения
МеШ D004064
ТА98 А05.0.00.000
ТА2 2773
ФМА 7152
Анатомическая терминология

Пищеварительная система человека состоит из желудочно- кишечного тракта и вспомогательных органов пищеварения ( языка , слюнных желез , поджелудочной железы , печени и желчного пузыря ). Пищеварение включает в себя расщепление пищи на все более и более мелкие компоненты, пока они не смогут быть поглощены и усвоены организмом. Процесс пищеварения имеет три стадии: головную фазу , желудочную фазу и кишечную фазу .

Первая стадия, головная фаза пищеварения, начинается с секреции желудочных желез в ответ на вид и запах пищи. Эта стадия включает в себя механическое расщепление пищи при пережевывании и химическое расщепление пищеварительными ферментами , которое происходит во рту . Слюна содержит пищеварительные ферменты амилазу и лингвальную липазу , секретируемые слюнными и серозными железами языка . Жевание, при котором пища смешивается со слюной, запускает механический процесс пищеварения. При этом образуется болюс , который проглатывается по пищеводу и попадает в желудок .

Второй этап пищеварения начинается в желудке с желудочной фазы. Здесь пища далее расщепляется, смешиваясь с желудочной кислотой , пока не попадает в двенадцатиперстную кишку , первую часть тонкой кишки .

Третий этап начинается в двенадцатиперстной кишке с кишечной фазы, где частично переваренная пища смешивается с рядом ферментов , вырабатываемых поджелудочной железой . Пищеварению способствует пережевывание пищи, осуществляемое жевательными мышцами , языком и зубами , а также сокращения перистальтики и сегментации . Желудочная кислота и образование слизи в желудке необходимы для продолжения пищеварения.

Перистальтика представляет собой ритмичное сокращение мышц , которое начинается в пищеводе и продолжается вдоль стенки желудка и остальной части желудочно-кишечного тракта. Первоначально это приводит к образованию химуса , который после полного расщепления в тонком кишечнике всасывается в виде хилуса в лимфатическую систему . Большая часть переваривания пищи происходит в тонкой кишке. Вода и некоторые минералы реабсорбируются обратно в кровь в толстой кишке . Отходы пищеварения ( фекалии ) выводятся из прямой кишки через задний проход .

Компоненты

Пищеварительная система взрослого человека

Есть несколько органов и других компонентов, участвующих в переваривании пищи. Органами, известными как вспомогательные органы пищеварения , являются печень , желчный пузырь и поджелудочная железа . Другие компоненты включают рот , слюнные железы , язык , зубы и надгортанник .

Наиболее крупной структурой пищеварительной системы является желудочно- кишечный тракт (ЖКТ). Он начинается у рта и заканчивается анусом , покрывая расстояние около девяти метров.

Важнейшим органом пищеварения является желудок . В его слизистой оболочке находятся миллионы встроенных желудочных желез . Их выделения жизненно важны для функционирования органа.

Большая часть переваривания пищи происходит в тонкой кишке , которая является самой длинной частью желудочно-кишечного тракта.

Самая большая часть желудочно-кишечного тракта — это толстая кишка . Здесь поглощается вода, а оставшиеся отходы сохраняются до дефекации .

В желудочно-кишечном тракте много специализированных клеток . К ним относятся различные клетки желудочных желез, вкусовые клетки , клетки протоков поджелудочной железы , энтероциты и клетки микроскладок .

Некоторые части пищеварительной системы также являются частью выделительной системы , включая толстую кишку.

Рот

3D медицинская иллюстрация, объясняющая пищеварительную систему полости рта
3D Медицинская иллюстрация, объясняющая пищеварительную систему полости рта

Рот является первой частью верхнего отдела желудочно-кишечного тракта и снабжен несколькими структурами, с которых начинаются первые процессы пищеварения. К ним относятся слюнные железы, зубы и язык. Рот состоит из двух областей; преддверие и собственно полость рта. Преддверие — это область между зубами, губами и щеками, а остальное — собственно полость рта. Большая часть полости рта выстлана слизистой оболочкой полости рта , слизистой оболочкой , которая производит смазывающую слизь , которой требуется лишь небольшое количество. Слизистые оболочки различаются по структуре в разных частях тела, но все они вырабатывают смазывающую слизь, которая секретируется либо поверхностными клетками, либо, чаще, подлежащими железами. Слизистая оболочка рта продолжается в виде тонкой слизистой оболочки, которая выстилает основания зубов. Основным компонентом слизи является гликопротеин , называемый муцином , и тип секретируемого вещества зависит от пораженной области. Муцин вязкий, прозрачный и липкий. Под слизистой оболочкой рта находится тонкий слой гладкой мышечной ткани , и свободное соединение с мембраной придает ей большую эластичность. Он покрывает щеки, внутреннюю поверхность губ и дно рта, а образующийся муцин хорошо защищает от кариеса .

Крыша рта называется небом и отделяет полость рта от полости носа. Небо твердое в передней части рта, так как слизистая оболочка покрывает костную пластинку ; сзади он мягче и гибче, так как состоит из мышц и соединительной ткани, и может двигаться, чтобы глотать пищу и жидкости. Мягкое небо заканчивается язычком . Поверхность твердого неба допускает давление, необходимое при приеме пищи, чтобы носовой проход оставался свободным. Отверстие между губами называется ротовой щелью, а отверстие в горле называется зевом .

По обеим сторонам мягкого неба расположены небно-язычные мышцы , которые также достигают областей языка. Эти мышцы поднимают заднюю часть языка, а также закрывают обе стороны зева, чтобы пища могла быть проглочена. Слизь помогает при пережевывании пищи благодаря своей способности размягчать и собирать пищу при образовании болюса.

Слюнные железы

Основные слюнные железы

Имеется три пары основных слюнных желез и от 800 до 1000 малых слюнных желез, все из которых в основном обслуживают процесс пищеварения, а также играют важную роль в поддержании здоровья зубов и общей смазки полости рта, без которых речь была бы невозможна. Главные железы - все железы внешней секреции , секретирующие через протоки. Все эти железы заканчиваются во рту. Наиболее крупные из них — околоушные железы — секреция их преимущественно серозная . Следующая пара находится под челюстью, поднижнечелюстные железы , они производят как серозную жидкость , так и слизь . Серозная жидкость вырабатывается серозными железами в этих слюнных железах, которые также продуцируют лингвальную липазу . Они производят около 70% слюны полости рта. Третья пара – это подъязычные железы , расположенные под языком, их секреция в основном слизистая с небольшим процентом слюны.

На слизистой оболочке полости рта , а также на языке, небе и дне рта находятся малые слюнные железы; их выделения в основном слизистые, и они иннервируются лицевым нервом ( CN7 ). Железы также выделяют амилазу на первом этапе расщепления пищи, действующую на содержащиеся в пище углеводы, чтобы преобразовать содержащийся в ней крахмал в мальтозу. На поверхности языка есть и другие серозные железы , которые окружают вкусовые сосочки на задней части языка и также вырабатывают лингвальную липазу. Липазапищеварительный фермент , катализирующий гидролиз липидов (жиров) . Эти железы называются железами фон Эбнера, которые, как было показано, также выполняют другую функцию в секреции гистатинов , которые обеспечивают раннюю защиту (вне иммунной системы) от микробов в пище, когда она вступает в контакт с этими железами на ткани языка. Сенсорная информация может стимулировать секрецию слюны, обеспечивающей необходимую жидкость для работы языка, а также для облегчения глотания пищи.

слюна

Слюна увлажняет и размягчает пищу и вместе с жевательным действием зубов превращает пищу в гладкий комок . Болюсу также помогает смазка, обеспечиваемая слюной при ее прохождении изо рта в пищевод. Также имеет значение наличие в слюне пищеварительных ферментов амилазы и липазы . Амилаза начинает воздействовать на крахмал в углеводах , расщепляя его на простые сахара мальтозу и декстрозу , которые затем могут расщепляться в тонком кишечнике. Слюна во рту может составлять 30% этого начального переваривания крахмала. Липаза начинает расщеплять жиры . Липаза далее вырабатывается в поджелудочной железе , где она высвобождается для продолжения переваривания жиров. Наличие слюнной липазы имеет первостепенное значение у детей раннего возраста, у которых панкреатическая липаза еще не выработалась.

Наряду со своей ролью в снабжении пищеварительными ферментами слюна оказывает очищающее действие на зубы и полость рта. Он также играет иммунологическую роль в снабжении организма антителами, такими как иммуноглобулин А. Считается, что это ключ к предотвращению инфекций слюнных желез, особенно паротита .

Слюна также содержит гликопротеин , называемый гаптокоррин , который является связывающим белком с витамином B 12 . Он связывается с витамином, чтобы безопасно переносить его через кислое содержимое желудка. Когда он достигает двенадцатиперстной кишки, ферменты поджелудочной железы расщепляют гликопротеин и высвобождают витамин, который затем связывается с внутренним фактором .

Язык

Illu01 голова шеи.jpg

Пища попадает в рот, где происходит первая стадия пищеварительного процесса с действием языка и выделением слюны. Язык представляет собой мясистый и мускулистый орган чувств , и первая сенсорная информация поступает через вкусовые сосочки в сосочках на его поверхности. Если вкус приятный, язык начинает действовать, манипулируя пищей во рту, что стимулирует секрецию слюны слюнными железами. Жидкость слюны поможет размягчить пищу, а содержащиеся в ней ферменты начнут расщеплять пищу, пока она еще находится во рту. Первой частью пищи, которая расщепляется, является крахмал из углеводов ( ферментом амилазой в слюне).

Язык прикреплен ко дну рта связочной связкой, называемой уздечкой , и это дает ему большую подвижность при манипуляциях с едой (и речью ); диапазон манипуляций оптимально контролируется действием нескольких мышц и ограничивается по внешнему диапазону растяжением уздечки. Два набора мышц языка - это четыре внутренние мышцы , которые берут начало в языке и участвуют в его формировании, и четыре внешние мышцы , берущие начало в кости , которые участвуют в его движении.

Вкус
Поперечный разрез желобовидного сосочка , показывающий расположение нервов и вкусовых рецепторов.

Вкус — это форма хеморецепции , которая происходит в специализированных вкусовых рецепторах , содержащихся в структурах, называемых вкусовыми сосочками во рту. Вкусовые сосочки расположены в основном на верхней поверхности (дорсальной поверхности) языка. Функция восприятия вкуса жизненно важна для предотвращения употребления вредных или испорченных продуктов. Есть также вкусовые почки на надгортаннике и верхней части пищевода . Вкусовые луковицы иннервируются ветвью лицевого нерва, барабанной струной , и языкоглоточным нервом . Сообщения о вкусе передаются через эти черепные нервы в мозг . Мозг может различать химические свойства пищи. К пяти основным вкусам относятся соленость , кислинка , горечь , сладость и умами . Обнаружение солености и кислотности позволяет контролировать солевой и кислотный баланс. Обнаружение горечи предупреждает о ядах — многие защитные механизмы растений основаны на горьких ядовитых соединениях. Сладость указывает на те продукты, которые будут давать энергию; первоначальное расщепление дающих энергию углеводов амилазой слюны создает вкус сладости, поскольку первым результатом являются простые сахара. Считается, что вкус умами сигнализирует о богатой белком пище. Кислый вкус кислый, что часто встречается в плохой еде. Мозг должен очень быстро решить, следует ли есть пищу или нет. Именно открытие 1991 года, описывающее первые обонятельные рецепторы, подтолкнуло к исследованию вкуса. Обонятельные рецепторы расположены на поверхности клеток в носу , которые связываются с химическими веществами, что позволяет обнаруживать запахи. Предполагается, что сигналы от вкусовых рецепторов работают вместе с сигналами от носа, чтобы сформировать представление о сложных пищевых вкусах.

Зубы

Зубы представляют собой сложные конструкции, состоящие из специфических для них материалов. Они сделаны из похожего на кость материала, называемого дентином , который покрыт самой твердой тканью в организме — эмалью . Зубы имеют разную форму, чтобы иметь дело с различными аспектами жевания , используемыми при разрывании и пережевывании кусочков пищи на все более мелкие кусочки. Это приводит к гораздо большей площади поверхности для действия пищеварительных ферментов. Зубы названы в честь их особой роли в процессе жевания : резцы используются для отрезания или откусывания кусочков пищи; клыки , используются для разрывания, премоляры и моляры используются для жевания и измельчения. Пережевывание пищи с помощью слюны и слизи приводит к образованию мягкого болюса, который затем можно проглотить и пройти по верхним отделам желудочно-кишечного тракта к желудку. Пищеварительные ферменты в слюне также помогают поддерживать чистоту зубов, разрушая застрявшие частицы пищи.

Надгортанник

Серый958.png

Надгортанник представляет собой лоскут эластичного хряща , прикрепленный ко входу в гортань . Он покрыт слизистой оболочкой, а на его язычной поверхности, обращенной в рот, расположены вкусовые сосочки. Его гортанная поверхность обращена в гортань. Надгортанник охраняет вход в голосовую щель , отверстие между голосовыми складками . Обычно он направлен вверх во время дыхания, а его нижняя сторона функционирует как часть глотки, но во время глотания надгортанник складывается в более горизонтальное положение, а его верхняя сторона функционирует как часть глотки. Таким образом, он предотвращает попадание пищи в трахею и вместо этого направляет ее в пищевод, который находится сзади. Во время глотания движение языка назад заставляет надгортанник перекрывать отверстие голосовой щели, чтобы предотвратить попадание проглатываемой пищи в гортань, которая ведет в легкие; гортань также вытягивается вверх, чтобы помочь этому процессу. Стимуляция гортани проглоченным веществом вызывает сильный кашлевой рефлекс для защиты легких.

Глотка

Глотка является частью проводящей зоны дыхательной системы, а также частью пищеварительной системы. Это часть горла сразу за носовой полостью в задней части рта и выше пищевода и гортани . Глотка состоит из трех частей. Два нижних отдела — ротоглотка и гортаноглотка — участвуют в пищеварительной системе. Гортаноглотка соединяется с пищеводом и служит проходом как для воздуха, так и для пищи. Воздух поступает в гортань спереди, но все проглоченное имеет приоритет, и прохождение воздуха временно блокируется. Глотка иннервируется глоточным сплетением блуждающего нерва . Мышцы глотки проталкивают пищу в пищевод. Глотка соединяется с пищеводом у входа в пищевод, который расположен позади перстневидного хряща .

пищевод

Желтым цветом показан пищевод, проходящий позади трахеи и сердца.

Пищевод , широко известный как пищевод или пищевод, состоит из мышечной трубки, по которой пища проходит из глотки в желудок. Пищевод переходит в гортаноглотку. Он проходит через заднее средостение в грудной клетке и входит в желудок через отверстие в грудной диафрагмепищеводное отверстие , на уровне десятого грудного позвонка (Т10). Его длина в среднем составляет 25 см и зависит от роста человека. Делится на шейный, грудной и брюшной отделы. Глотка соединяется с пищеводом у входа в пищевод, который находится позади перстневидного хряща .

В покое пищевод закрыт с обоих концов верхним и нижним пищеводными сфинктерами . Открытие верхнего сфинктера вызывается глотательным рефлексом , так что пища пропускается. Сфинктер также служит для предотвращения обратного потока из пищевода в глотку. Пищевод имеет слизистую оболочку, а эпителий, выполняющий защитную функцию, постоянно обновляется за счет объема пищи, проходящей внутри пищевода. При глотании пища проходит изо рта через глотку в пищевод. Надгортанник складывается в более горизонтальное положение, чтобы направить пищу в пищевод и в сторону от трахеи .

Попав в пищевод, болюс спускается в желудок посредством ритмичных сокращений и расслаблений мышц, известных как перистальтика . Нижний пищеводный сфинктер представляет собой мышечный сфинктер, окружающий нижнюю часть пищевода. Гастроэзофагеальное соединение между пищеводом и желудком контролируется нижним пищеводным сфинктером, который остается суженным все время, кроме времени глотания и рвоты, чтобы предотвратить попадание содержимого желудка в пищевод. Поскольку пищевод не имеет такой же защиты от кислоты, как желудок, любой отказ этого сфинктера может привести к изжоге.

Диафрагма

Диафрагма является важной частью пищеварительной системы организма. Мышечная диафрагма отделяет грудную полость от брюшной , где находится большая часть органов пищеварения. Подвешивающая мышца прикрепляет восходящую двенадцатиперстную кишку к диафрагме. Считается, что эта мышца помогает пищеварительной системе, поскольку ее прикрепление обеспечивает более широкий угол к двенадцатиперстно- тощекишечному изгибу для облегчения прохождения перевариваемого материала. Диафрагма также прикрепляется к печени в ее голой области . Пищевод входит в брюшную полость через отверстие в диафрагме на уровне Т10 .

Желудок

Области желудка

Желудок является основным органом желудочно-кишечного тракта и пищеварительной системы . Это постоянно J-образный орган, соединенный с пищеводом на его верхнем конце и с двенадцатиперстной кишкой на его нижнем конце. Желудочная кислота (неофициально желудочный сок ), вырабатываемая в желудке, играет жизненно важную роль в процессе пищеварения и в основном содержит соляную кислоту и хлорид натрия . Пептидный гормон гастрин , вырабатываемый G-клетками желудочных желез , стимулирует выработку желудочного сока, который активирует пищеварительные ферменты . Пепсиноген является ферментом-предшественником ( зимогеном ), вырабатываемым главными клетками желудка, и желудочная кислота активирует его до фермента пепсина , который начинает переваривание белков . Поскольку эти два химических вещества могут повредить стенку желудка, слизь выделяется бесчисленными желудочными железами в желудке, чтобы обеспечить слизистый защитный слой от повреждающего действия химических веществ на внутренние слои желудка.

В то же время, когда белок переваривается, происходит механическое взбалтывание за счет действия перистальтики , волн мышечных сокращений, которые движутся вдоль стенки желудка. Это позволяет массе пищи дополнительно смешиваться с пищеварительными ферментами . Желудочная липаза , секретируемая главными клетками фундальных желез слизистой оболочки желудка, является кислой липазой, в отличие от щелочной панкреатической липазы. Это расщепляет жиры до некоторой степени, хотя и не так эффективно, как липаза поджелудочной железы.

Привратник , самая нижняя часть желудка, которая прикрепляется к двенадцатиперстной кишке через пилорический канал , содержит бесчисленные железы, которые выделяют пищеварительные ферменты, включая гастрин. Через час или два образуется густая полужидкость, называемая химусом . Когда пилорический сфинктер или клапан открывается, химус попадает в двенадцатиперстную кишку, где он далее смешивается с пищеварительными ферментами поджелудочной железы, а затем проходит через тонкую кишку, где продолжается пищеварение.

Париетальные клетки дна желудка вырабатывают гликопротеин , называемый внутренним фактором , который необходим для всасывания витамина B12 . Витамин B12 (кобаламин) переносится в желудок и через желудок, связанный с гликопротеином, секретируемым слюнными железами - транскобаламином I , также называемым гаптокоррином , который защищает чувствительный к кислоте витамин от кислого содержимого желудка. Попадая в более нейтральную двенадцатиперстную кишку, ферменты поджелудочной железы разрушают защитный гликопротеин. Освобожденный витамин B12 затем связывается с внутренним фактором, который затем поглощается энтероцитами в подвздошной кишке.

Желудок является растяжимым органом и обычно может расширяться, чтобы вместить около одного литра пищи. Это расширение обеспечивается серией желудочных складок на внутренних стенках желудка. Желудок новорожденного ребенка сможет расшириться только для того, чтобы удержать около 30 мл.

Селезенка

Селезенка является крупнейшим лимфоидным органом в организме, но имеет и другие функции. Он расщепляет отработанные красные и белые кровяные тельца . Вот почему его иногда называют «кладбищем эритроцитов». Продуктом этого пищеварения является пигмент билирубин , который направляется в печень и выделяется с желчью . Еще одним продуктом является железо , которое используется для образования новых клеток крови в костном мозге . Медицина рассматривает селезенку исключительно как принадлежащую к лимфатической системе , хотя признано, что весь спектр ее важных функций еще не изучен.

Печень

Печень и желчный пузырь

Печень является вторым по величине органом (после кожи ) и вспомогательной пищеварительной железой, которая играет роль в обмене веществ в организме . Печень выполняет множество функций, некоторые из которых важны для пищеварения. Печень может обезвреживать различные метаболиты ; синтезировать белки и производить биохимические вещества , необходимые для пищеварения. Он регулирует хранение гликогена , который он может образовывать из глюкозы ( гликогенез ). Печень также может синтезировать глюкозу из определенных аминокислот . Его пищеварительные функции в значительной степени связаны с расщеплением углеводов . Он также поддерживает белковый обмен при его синтезе и деградации. В липидном обмене синтезирует холестерин . Жиры также образуются в процессе липогенеза . Печень синтезирует основную часть липопротеидов. Печень расположена в верхнем правом квадранте живота и ниже диафрагмы, к которой она прикреплена одной частью, голой областью печени . Это справа от желудка и выше желчного пузыря . Печень синтезирует желчные кислоты и лецитин , способствующие перевариванию жиров.

Желчь

Желчь , вырабатываемая печенью, состоит из воды (97%), солей желчных кислот , слизи и пигментов , 1% жиров и неорганических солей. Билирубин является его основным пигментом. Желчь частично действует как поверхностно- активное вещество , которое снижает поверхностное натяжение между двумя жидкостями или твердым телом и жидкостью и помогает эмульгировать жиры в химусе . Пищевой жир диспергируется под действием желчи на более мелкие единицы, называемые мицеллами . Расщепление на мицеллы создает гораздо большую площадь поверхности для работы панкреатического фермента липазы . Липаза расщепляет триглицериды , которые расщепляются на две жирные кислоты и моноглицерид . Затем они поглощаются ворсинками стенки кишечника. Если жиры не всасываются таким образом в тонком кишечнике, позже могут возникнуть проблемы в толстом кишечнике, который не приспособлен для всасывания жиров. Желчь также способствует усвоению витамина К из пищи. Желчь собирается и доставляется через общий печеночный проток . Этот проток соединяется с пузырным протоком , образуя общий желчный проток с желчным пузырем. Желчь хранится в желчном пузыре для высвобождения при попадании пищи в двенадцатиперстную кишку, а также через несколько часов.

Желчного пузыря

Желчный пузырь показан зеленым цветом под печенью.

Желчный пузырь представляет собой полую часть желчных путей , которая находится прямо под печенью, а тело желчного пузыря находится в небольшом углублении. Это небольшой орган, в котором хранится желчь , вырабатываемая печенью, прежде чем попасть в тонкую кишку. Желчь течет из печени через желчные протоки в желчный пузырь для хранения. Желчь высвобождается в ответ на холецистокинин (ХЦК), пептидный гормон , высвобождаемый из двенадцатиперстной кишки. Производство CCK (эндокринными клетками двенадцатиперстной кишки) стимулируется наличием жира в двенадцатиперстной кишке.

Делится на три отдела: дно, тело и шейку. Шейка сужается и соединяется с желчными путями через пузырный проток , который затем соединяется с общим печеночным протоком , образуя общий желчный проток . В этом соединении находится складка слизистой оболочки, называемая карманом Гартмана , где обычно застревают камни в желчном пузыре . Мышечный слой тела состоит из гладкой мышечной ткани, которая помогает желчному пузырю сокращаться, чтобы он мог выбрасывать желчь в желчные протоки. Желчный пузырь должен постоянно хранить желчь в естественной полужидкой форме. Ионы водорода, выделяемые внутренней оболочкой желчного пузыря, поддерживают кислотность желчи, достаточную для предотвращения затвердевания. Для разбавления желчи добавляют воду и электролиты из системы пищеварения. Кроме того, соли прикрепляются к молекулам холестерина в желчи, чтобы предотвратить их кристаллизацию . Если в желчи слишком много холестерина или билирубина или если желчный пузырь не опорожняется должным образом, системы могут дать сбой. Вот как образуются желчные камни, когда небольшой кусочек кальция покрывается холестерином или билирубином, а желчь кристаллизуется и образует желчный камень. Основная цель желчного пузыря - хранить и выделять желчь или желчь . Желчь выделяется в тонкую кишку, чтобы помочь переваривать жиры, расщепляя более крупные молекулы на более мелкие. После всасывания жира желчь также всасывается и транспортируется обратно в печень для повторного использования.

поджелудочная железа

Поджелудочная железа, двенадцатиперстная кишка и желчные протоки
Действие пищеварительных гормонов

Поджелудочная железа является основным органом, функционирующим как вспомогательная пищеварительная железа в пищеварительной системе. Это и эндокринная железа , и экзокринная железа . Эндокринная часть секретирует инсулин , когда уровень сахара в крови становится высоким; инсулин перемещает глюкозу из крови в мышцы и другие ткани для использования в качестве энергии. Эндокринная часть выделяет глюкагон , когда уровень сахара в крови низкий; глюкагон позволяет печени расщеплять накопленный сахар на глюкозу , чтобы сбалансировать уровень сахара. Поджелудочная железа производит и высвобождает важные пищеварительные ферменты в соке поджелудочной железы , который она доставляет в двенадцатиперстную кишку. Поджелудочная железа расположена ниже и сзади желудка. Он соединяется с двенадцатиперстной кишкой через проток поджелудочной железы , к которому он присоединяется рядом с соединением желчного протока, где и желчь, и панкреатический сок могут воздействовать на химус , который выделяется из желудка в двенадцатиперстную кишку. Водный секрет поджелудочной железы из клеток протоков поджелудочной железы содержит ионы бикарбоната , которые являются щелочными и помогают желчи нейтрализовать кислый химус, выделяемый желудком.

Поджелудочная железа также является основным источником ферментов для переваривания жиров и белков. Некоторые из них высвобождаются в ответ на выработку СКК в двенадцатиперстной кишке. (Напротив, ферменты, расщепляющие полисахариды, в основном вырабатываются стенками кишечника.) Клетки заполнены секреторными гранулами, содержащими предшественники пищеварительных ферментов. Основными протеазами , панкреатическими ферментами, воздействующими на белки, являются трипсиноген и химотрипсиноген . Также вырабатывается эластаза . Секретируется меньшее количество липазы и амилазы. Поджелудочная железа также секретирует фосфолипазу А2 , лизофосфолипазу и холестеринэстеразу . Предшественники зимогенов представляют собой неактивные варианты ферментов; что позволяет избежать возникновения панкреатита , вызванного аутодеградацией. После высвобождения в кишечнике фермент энтеропептидаза , присутствующий в слизистой оболочке кишечника, активирует трипсиноген, расщепляя его с образованием трипсина; дальнейшее расщепление приводит к химотрипсину.

Нижний отдел желудочно-кишечного тракта

Нижний отдел желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) включает тонкую кишку и всю толстую кишку . Кишечник также называют кишечником или кишкой. Нижний отдел ЖКТ начинается от пилорического сфинктера желудка и заканчивается анусом. Тонкая кишка подразделяется на двенадцатиперстную кишку , тощую кишку и подвздошную кишку . Слепая кишка отмечает разделение между тонкой и толстой кишкой. Толстая кишка включает прямую кишку и анальный канал .

Тонкая кишка

двенадцатиперстная кишка

Частично переваренная пища начинает поступать в тонкую кишку в виде полужидкого химуса через час после ее употребления. Желудок наполовину пуст в среднем через 1,2 часа. Через четыре-пять часов желудок опорожняется.

В тонком кишечнике решающее значение приобретает рН ; он должен быть точно сбалансирован, чтобы активировать пищеварительные ферменты. Химус очень кислый, с низким pH, он выделяется из желудка, и его необходимо сделать более щелочным. Это достигается в двенадцатиперстной кишке за счет добавления желчи из желчного пузыря в сочетании с секрецией бикарбонатов из протока поджелудочной железы, а также с секрецией богатой бикарбонатом слизи из желез двенадцатиперстной кишки, известных как железы Бруннера . Химус поступает в кишечник после выхода из желудка через отверстие сфинктера привратника . Полученная щелочная смесь жидкости нейтрализует желудочную кислоту, которая может повредить слизистую оболочку кишечника. Слизистый компонент смазывает стенки кишечника.

Когда переваренные частицы пищи достаточно уменьшаются в размерах и составе, они могут поглощаться стенкой кишечника и поступать в кровоток. Первым вместилищем этого химуса является луковица двенадцатиперстной кишки . Отсюда она переходит в первый из трех отделов тонкой кишки — двенадцатиперстную кишку. (Следующий отдел — тощая кишка , а третий — подвздошная кишка ) . Двенадцатиперстная кишка — первый и самый короткий отдел тонкой кишки. Это полая С-образная трубка, соединяющая желудок с тощей кишкой. Начинается от луковицы двенадцатиперстной кишки и заканчивается у поддерживающей мышцы двенадцатиперстной кишки . Считается, что прикрепление поддерживающей мышцы к диафрагме помогает прохождению пищи, создавая более широкий угол в месте ее прикрепления.

Большая часть пищи переваривается в тонкой кишке. Сегментационные сокращения действуют так, что химус смешивается и перемещается медленнее в тонкой кишке, что дает больше времени для всасывания (и они продолжаются в толстой кишке). В двенадцатиперстной кишке панкреатическая липаза секретируется вместе с коферментом колипазой для дальнейшего переваривания жиров, содержащихся в химусе. В результате этого распада образуются более мелкие частицы эмульгированных жиров, называемые хиломикронами . Есть также пищеварительные клетки, называемые энтероцитами , выстилающие кишечник (большинство из которых находится в тонкой кишке). Они необычны тем, что имеют на своей поверхности ворсинки , которые, в свою очередь, имеют на своей поверхности бесчисленное множество микроворсинок . Все эти ворсинки обеспечивают большую площадь поверхности не только для поглощения химуса, но и для его дальнейшего переваривания большим количеством пищеварительных ферментов, присутствующих на микроворсинках.

Хиломикроны достаточно малы, чтобы пройти через ворсинки энтероцитов и попасть в их лимфатические капилляры, называемые млечными сосудами . Молочная жидкость, называемая хилусом , состоящая в основном из эмульгированных жиров хиломикронов, образуется в результате абсорбции смеси с лимфой в млечных железах. Затем хилус транспортируется через лимфатическую систему к остальным частям тела.

Поддерживающая мышца отмечает конец двенадцатиперстной кишки и границу между верхним отделом желудочно-кишечного тракта и нижним отделом желудочно-кишечного тракта. Пищеварительный тракт продолжается как тощая кишка, которая продолжается как подвздошная кишка. Тощая кишка, средний отдел тонкой кишки, содержит циркулярные складки , лоскуты удвоенной слизистой оболочки, которые частично, а иногда и полностью окружают просвет кишки. Эти складки вместе с ворсинками служат для увеличения площади поверхности тощей кишки, обеспечивая повышенное всасывание переваренных сахаров, аминокислот и жирных кислот в кровоток. Круглые складки также замедляют прохождение пищи, давая больше времени для усвоения питательных веществ.

Последним отделом тонкой кишки является подвздошная кишка. Он также содержит ворсинки и витамин B12 ; здесь всасываются желчные кислоты и остатки питательных веществ. Когда химус истощает свои питательные вещества, оставшиеся отходы превращаются в полутвердые вещества, называемые фекалиями , которые проходят в толстую кишку, где бактерии кишечной флоры дополнительно расщепляют остаточные белки и крахмалы.

Время транзита по тонкой кишке составляет в среднем 4 часа. Половина пищевых остатков еды выводится из тонкой кишки в среднем через 5,4 часа после приема пищи. Опорожнение тонкой кишки завершается в среднем через 8,6 часа.

слепая кишка

Слепая кишка и начало восходящей ободочной кишки

Слепая кишка представляет собой мешок, обозначающий разделение между тонкой и толстой кишкой. Он расположен ниже илеоцекального клапана в правом нижнем квадранте живота. Слепая кишка получает химус из последней части тонкой кишки, подвздошной кишки , и соединяется с восходящей ободочной кишкой толстой кишки. В этом соединении есть сфинктер или клапан, илеоцекальный клапан, который замедляет прохождение химуса из подвздошной кишки, обеспечивая дальнейшее пищеварение. Это также место прикрепления приложения .

Толстая кишка

Нижний отдел ЖКТ - 3) Тонкая кишка; 5) слепая кишка; 6) толстая кишка

В толстой кишке прохождение перевариваемой пищи в толстой кишке происходит намного медленнее и занимает от 30 до 40 часов, пока она не будет удалена с дефекацией . Толстая кишка в основном служит местом ферментации перевариваемых веществ кишечной флорой . Затрачиваемое время значительно варьируется между людьми. Оставшиеся полутвердые отходы называются фекалиями и удаляются скоординированными сокращениями стенок кишечника, называемыми перистальтикой , которая продвигает экскременты вперед, чтобы достичь прямой кишки и выйти через дефекацию из ануса. Стенка имеет внешний слой продольных мышц, taeniae coli , и внутренний слой кольцевых мышц. Круговая мышца поддерживает движение материала вперед, а также предотвращает обратный поток отходов. Также помогает в действии перистальтики основной электрический ритм , определяющий частоту сокращений. Можно увидеть taeniae coli, ответственную за выпуклости ( гаустры ), присутствующие в толстой кишке. Большая часть желудочно-кишечного тракта покрыта серозными оболочками и имеет брыжейку . Другие более мускулистые части выстланы адвентицией .

Кровоснабжение

Артерии и вены вокруг поджелудочной железы и селезенки

Пищеварительная система снабжается чревной артерией . Чревная артерия является первой крупной ветвью брюшной аорты и единственной крупной артерией, питающей органы пищеварения.

Различают три основных отдела — левую желудочную артерию , общую печеночную артерию и селезеночную артерию .

Чревная артерия снабжает насыщенной кислородом кровью печень, желудок, селезенку и верхнюю 1/3 двенадцатиперстной кишки (до сфинктера Одди ) и поджелудочную железу. Большая часть крови возвращается в печень через портальную венозную систему для дальнейшей обработки и детоксикации, после чего возвращается в большой круг кровообращения через печеночные вены .

Следующей ветвью брюшной аорты является верхняя брыжеечная артерия , которая кровоснабжает отделы пищеварительного тракта, отходящие от средней кишки, включая дистальные 2/3 двенадцатиперстной кишки, тощую кишку, подвздошную кишку, слепую кишку, аппендикс, восходящую ободочную кишку и проксимальные 2/3 поперечно-ободочной кишки.

Последней ветвью, важной для пищеварительной системы, является нижняя брыжеечная артерия , которая снабжает отделы пищеварительного тракта, происходящие из задней кишки, включая дистальную треть поперечной ободочной кишки, нисходящую ободочную кишку, сигмовидную кишку, прямую кишку и анус выше гребенчатой ​​линии .

Приток крови к пищеварительному тракту достигает максимума через 20–40 мин после еды и продолжается в течение 1,5–2 ч.

Нервное снабжение

Энтеральная нервная система состоит примерно из ста миллионов нейронов , встроенных в брюшину , выстилку желудочно- кишечного тракта , простирающуюся от пищевода до заднего прохода. Эти нейроны собраны в два сплетения - мышечно- кишечное (или ауэрбахово) сплетение , лежащее между продольным и гладкомышечным слоями, и подслизистое (или мейснеровское) сплетение , лежащее между круговым гладкомышечным слоем и слизистой оболочкой.

Парасимпатическую иннервацию восходящей ободочной кишки обеспечивает блуждающий нерв . Симпатическая иннервация обеспечивается внутренностными нервами , которые присоединяются к чревным ганглиям . Большая часть пищеварительного тракта иннервируется двумя большими чревными ганглиями, причем верхняя часть каждого ганглия соединена большим внутренностным нервом , а нижняя часть - малым внутренностным нервом . Именно из этих ганглиев возникают многие желудочные сплетения .

Разработка

В начале эмбрионального развития зародыш имеет три зародышевых листка и примыкает к желточному мешку . В течение второй недели развития зародыш растет и начинает окружать и обволакивать части этого мешка. Покрытые оболочкой части составляют основу желудочно-кишечного тракта взрослого человека. Отделы этой передней кишки начинают дифференцироваться в органы желудочно-кишечного тракта, такие как пищевод , желудок и кишечник .

В течение четвертой недели развития происходит вращение желудка. Желудок, изначально лежавший по средней линии зародыша, поворачивается так, что его тело оказывается слева. Это вращение также влияет на часть желудочно-кишечного тракта, расположенную непосредственно под желудком, которая впоследствии станет двенадцатиперстной кишкой . К концу четвертой недели развивающаяся двенадцатиперстная кишка начинает выделять небольшое выпячивание с правой стороны, печеночный дивертикул , который впоследствии станет желчным деревом . Чуть ниже находится второе выпячивание, известное как кистозный дивертикул , которое в конечном итоге разовьется в желчный пузырь.

Клиническое значение

Каждая часть пищеварительной системы подвержена широкому спектру нарушений, многие из которых могут быть врожденными . Заболевания полости рта также могут быть вызваны болезнетворными бактериями , вирусами , грибками и побочным эффектом некоторых лекарств . Заболевания полости рта включают заболевания языка и заболевания слюнных желез . Распространенным заболеванием десен во рту является гингивит , вызываемый бактериями зубного налета . Наиболее распространенной вирусной инфекцией полости рта является гингивостоматит , вызванный простым герпесом . Распространенной грибковой инфекцией является кандидоз , широко известный как молочница , поражающая слизистые оболочки рта.

Существует ряд заболеваний пищевода, таких как образование колец Шацкого , которые могут ограничивать проход, вызывая трудности при глотании. Они также могут полностью блокировать пищевод.

Заболевания желудка часто являются хроническими состояниями и включают гастропарез , гастрит и пептические язвы .

Ряд проблем, включая недоедание и анемию , может возникнуть из -за мальабсорбции , аномального всасывания питательных веществ в желудочно-кишечном тракте. Мальабсорбция может быть вызвана многими причинами, начиная от инфекции и заканчивая недостаточностью ферментов, такой как экзокринная недостаточность поджелудочной железы . Он также может возникнуть в результате других желудочно-кишечных заболеваний, таких как глютеновая болезнь . Целиакия – это аутоиммунное заболевание тонкой кишки. Это может вызвать дефицит витаминов из-за неправильного всасывания питательных веществ в тонкой кишке. Тонкая кишка также может быть закупорена заворотом , петлей кишки, которая становится перекрученной, охватывая прикрепленную к ней брыжейку . Это может вызвать мезентериальную ишемию , если она достаточно тяжелая.

Распространенным заболеванием кишечника является дивертикулит . Дивертикулы представляют собой небольшие мешочки, которые могут образовываться внутри стенки кишечника и воспаляться, вызывая дивертикулит. Это заболевание может иметь осложнения, если воспаленный дивертикул лопается и начинается инфекция. Любая инфекция может распространиться дальше на слизистую оболочку живота ( брюшину ) и вызвать потенциально фатальный перитонит .

Болезнь Крона является распространенным хроническим воспалительным заболеванием кишечника (ВЗК), которое может поражать любую часть желудочно-кишечного тракта, но чаще всего начинается в терминальном отделе подвздошной кишки .

Язвенный колит , язвенная форма колита , является другим серьезным воспалительным заболеванием кишечника, которое ограничено толстой и прямой кишкой. Оба этих ВЗК могут давать повышенный риск развития колоректального рака . Язвенный колит является наиболее частым из ВЗК

Синдром раздраженного кишечника (СРК) является наиболее распространенным функциональным расстройством желудочно -кишечного тракта . Это идиопатические расстройства, определить которые помог Римский процесс .

Лямблиоз — заболевание тонкой кишки, вызываемое протистическим паразитом Giardia lamblia . Он не распространяется, а остается ограниченным просветом тонкой кишки. Часто может протекать бессимптомно , но так же часто может проявляться множеством симптомов. Лямблиоз является наиболее распространенной патогенной паразитарной инфекцией человека.

Существуют диагностические инструменты, в основном связанные с приемом внутрь сульфата бария для исследования заболеваний желудочно-кишечного тракта. Они известны как серии изображений верхних отделов желудочно -кишечного тракта, которые позволяют визуализировать глотку, гортань, пищевод, желудок и тонкий кишечник, а также серии изображений нижних отделов желудочно -кишечного тракта для визуализации толстой кишки.

во время беременности

Беременность может предрасполагать к определенным расстройствам пищеварения. Гестационный диабет может развиться у матери в результате беременности , и хотя он часто протекает с небольшими симптомами, он может привести к преэклампсии .

История

Правила диетического питания, Япония, период Эдо , иллюстрирующие вредное воздействие алкоголя на пищеварительную систему.
Историческое изображение пищеварительной системы, Персия 17 века.

В начале 11 века исламский философ-медик Авиценна много писал на многие темы, включая медицину. Сорок из этих трактатов по медицине сохранились, и в самом известном из них, озаглавленном « Канон медицины », он обсуждает «восходящий газ». Авиценна считал, что дисфункция пищеварительной системы является причиной перепроизводства газа в желудочно-кишечном тракте. Он предложил изменить образ жизни и использовать препараты растительного происхождения для лечения.

В 1497 году Алессандро Бенедетти рассматривал желудок как нечистый орган, отделенный диафрагмой. Такой взгляд на желудок и кишечник как на основные органы обычно сохранялся до середины 17 века.

В эпоху Возрождения 16 века Леонардо да Винчи сделал несколько ранних рисунков желудка и кишечника. Он думал, что пищеварительная система помогает дыхательной системе. Андреас Везалий предоставил несколько ранних анатомических рисунков органов брюшной полости в 16 веке.

В середине 17 века фламандский врач Ян Баптист ван Гельмонт предложил первое химическое объяснение пищеварения , которое позже было описано как очень близкое к более позднему концептуализированному ферменту.

В 1653 году Уильям Гарвей описал кишечник с точки зрения его длины, кровоснабжения, брыжейки и жира (аденилатциклаза).

В 1823 году Уильям Праут открыл соляную кислоту в желудочном соке. В 1895 году Иван Павлов описал его секрецию как стимулируемую неврологическим рефлексом , при этом решающую роль играет блуждающий нерв . Блэк в 19 веке предположил связь гистамина с этой секрецией. В 1916 году Попельски описал гистамин как стимулятор желудочной секреции соляной кислоты.

Уильям Бомонт был армейским хирургом, который в 1825 году смог наблюдать пищеварение, происходящее в желудке. Это стало возможным благодаря экспериментам на человеке с раной в животе, которая не полностью зажила, оставив отверстие в желудке. Среди других находок было описано взбалтывание желудка.

В XIX веке считалось, что в процессе пищеварения участвуют химические процессы. Физиологические исследования секреции и желудочно-кишечного тракта были продолжены опытами Клода Бернара, Рудольфа Хайденхайна и Ивана Павлова.

В остальной части 20-го века преобладали исследования ферментов. Первым был открыт секретин Эрнестом Старлингом в 1902 году, а в 1905 году последовали результаты Джона Эдкинса, который впервые предложил гастрин , структура которого была определена в 1964 году. Андре Латаржет и Лестер Драгстедт обнаружили роль ацетилхолина в пищеварительной системе. В 1972 г. Дж. Блэк описал агонисты Н2-рецепторов , блокирующие действие гистамина и снижающие продукцию соляной кислоты. В 1980 году Sachs описал ингибиторы протонной помпы . В 1983 г. роль Helicobacter pylori в образовании язв была описана Барри Маршаллом и Робином Уорреном .

Историки искусства часто отмечают, что пирующие в иконографических записях древних средиземноморских обществ почти всегда кажутся лежащими на левом боку. Одно из возможных объяснений может заключаться в анатомии желудка и пищеварительном механизме. В положении лежа на левом у пищи есть место для расширения, потому что кривизна желудка в этом положении усиливается.

Смотрите также

использованная литература