Пищеварение

Определения и обозначения

Пищеварение — совокупность процессов механической и химической обработки пищи, её расщепления и всасывания питательных веществ. Механическая обработка включает измельчение и перемешивание, а химическая изменяет состав веществ. Это нужно для того, чтобы крупные молекулы пищи стали доступными для клеток.

Пищеварительная система — органы, обеспечивающие поступление и продвижение пищи, её переваривание и удаление непереваренных остатков. В неё входят пищеварительный тракт и железы, выделяющие специальные соки. Такое устройство позволяет последовательно выполнять разные этапы обработки пищи.

Ферменты — вещества, ускоряющие химическое расщепление пищевых веществ до соединений, которые организм может усвоить. Каждый фермент действует на определённые вещества и работает в подходящих условиях. Поэтому состав пищеварительного сока определяет, какие компоненты пищи будут перевариваться.

Всасывание — переход продуктов пищеварения через стенку пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма. В кровь поступают, например, простые сахара и аминокислоты, а продукты расщепления жиров в основном попадают сначала в лимфу. Благодаря всасыванию клетки получают вещества для энергии, роста и восстановления.

Как это устроено

Пища содержит белки, жиры и углеводы в сложном виде, поэтому клетки не могут сразу использовать большинство этих молекул. Ферменты расщепляют их на более простые соединения: белки — на аминокислоты, углеводы — на простые сахара, жиры — на глицерин и жирные кислоты. Только после такого изменения вещества могут пройти через стенку кишечника и попасть во внутреннюю среду организма.

Пищеварительный тракт образует последовательный путь от ротовой полости до анального отверстия. Его отделы соединены друг с другом, а сокращения мышечных стенок постепенно продвигают пищу вперёд. Разделение пути на участки необходимо потому, что в каждом из них действуют свои условия, соки и ферменты.

Пищеварительные железы выделяют слюну, желудочный, поджелудочный и кишечный соки. В их составе находятся ферменты, поэтому один сок лучше расщепляет белки, другой участвует в обработке жиров или углеводов. Такая специализация не случайна: разные питательные вещества требуют разных химических воздействий.

В ротовой полости пища измельчается зубами, перемешивается языком и смачивается слюной. Это облегчает глотание и увеличивает площадь, на которой ферменты могут действовать на пищу. Фермент слюны начинает расщепление углеводов, а затем пищевой комок перемещается через глотку и пищевод.

В желудке пища перемешивается с желудочным соком, и здесь начинается особенно заметное переваривание белков. В тонкой кишке к пищевой массе добавляются желчь, поджелудочный и кишечный соки, поэтому основные этапы расщепления завершаются именно там. Через стенку тонкой кишки продукты пищеварения всасываются, тогда как в толстой кишке главным образом удаляется часть воды и формируются остатки.

Отделы пищеварительной системы и их функции

Таблица помогает проследить путь пищи и увидеть, чем отличаются функции отделов системы. В графе «Секрет или особенность» указано, благодаря чему происходит обработка пищи. Сопоставляя результат с предыдущими этапами, можно понять, где пища измельчается, где переваривается, а где всасывается.

Разбор задач

Путь хлеба в пищеварительном тракте

Условие. Ученик съел кусок хлеба. Нужно проследить путь пищи и определить, где начинается и где завершается расщепление содержащихся в ней углеводов.

1. Хлеб попадает в ротовую полость, где зубы измельчают его, а слюна смачивает.
2. Фермент слюны начинает расщеплять крахмал, поэтому начало переваривания углеводов связано с ротовой полостью.
3. После желудка хлебная масса поступает в тонкую кишку, где действуют ферменты поджелудочного и кишечного соков.
4. В тонкой кишке сложные углеводы превращаются в простые сахара, пригодные для всасывания.

Ответ. Путь хлеба проходит через ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкую и толстую кишку. Расщепление углеводов начинается во рту и завершается главным образом в тонкой кишке.

Соки и расщепляемые вещества

Условие. Нужно определить, какие пищеварительные соки участвуют в расщеплении белков, жиров и углеводов, и назвать места этого процесса. Для решения надо сопоставить состав сока и действие его ферментов.

1. Углеводы начинают перевариваться ферментами слюны в ротовой полости, а продолжают расщепляться ферментами поджелудочного и кишечного соков в тонкой кишке.
2. Белки начинают расщепляться ферментами желудочного сока в желудке, затем их переваривание продолжается в тонкой кишке под действием поджелудочного и кишечного соков.
3. Жиры главным образом расщепляются в тонкой кишке ферментами поджелудочного и кишечного соков.
4. Желчь помогает этому процессу, эмульгируя жиры, но сама ферментом не является.

Ответ. Для разных веществ действуют разные ферменты и отделы пищеварительной системы. Основная часть переваривания всех трёх групп питательных веществ происходит в тонкой кишке.

Почему важна тонкая кишка

Условие. После удаления части тонкой кишки у человека снизилось поступление питательных веществ в кровь. Нужно объяснить причину и назвать особенности строения кишки, связанные с всасыванием.

1. Удаление участка уменьшило общую площадь поверхности, через которую продукты пищеварения могут переходить во внутреннюю среду.
2. Стенка тонкой кишки имеет небольшую толщину, поэтому простым веществам легче пройти через неё.
3. Внутренняя поверхность образует многочисленные ворсинки и микроворсинки, многократно увеличивающие площадь всасывания.
4. В каждой ворсинке есть кровеносные капилляры и лимфатический сосуд, принимающие продукты пищеварения.

Ответ. Поступление питательных веществ уменьшилось из-за сокращения всасывающей поверхности и числа сосудов, участвующих в их переносе. Строение тонкой кишки соответствует её функции: тонкая стенка, ворсинки, микроворсинки, капилляры и лимфатические сосуды обеспечивают эффективное всасывание.

Типичные ошибки

Ошибка: считать пищеварение только химическим расщеплением. Так думают, потому что именно ферменты часто называют главными участниками процесса. Проверка простая: вспомните также измельчение, перемешивание, продвижение пищи и удаление остатков.

Ошибка: путать ферменты с питательными веществами. Ферменты ускоряют расщепление, но белки, жиры и углеводы являются компонентами пищи, а не её пищеварительными ускорителями. Проверьте себя вопросом: это вещество расщепляется или помогает расщеплять другие вещества?

Ошибка: утверждать, что все вещества всасываются в желудке. Желудок выполняет переваривание и может всасывать некоторые соединения, но основное всасывание происходит в тонкой кишке. Если в ответе не названы её ворсинки и микроворсинки, рассуждение, скорее всего, неполное.

Ошибка: считать желчь ферментом. Желчь не расщепляет жиры химически, а разбивает их на мелкие капли и облегчает работу ферментов. Чтобы проверить ответ, различайте действие фермента и эмульгирование жира.

Связь с другими темами

Для изучения пищеварения нужны знания о строении клетки и роли питательных веществ. Клетка использует вещества пищи как строительный материал и источник энергии. Поэтому пищеварение связывает работу органов с потребностями клеток.

Тема напрямую связана с обменом веществ и энергии. После всасывания простые соединения переносятся к клеткам, где участвуют в химических реакциях. Так организм получает энергию и материалы для роста и восстановления.

Знание функций органов пищеварения помогает объяснить правила рационального питания. Оно также нужно для понимания профилактики заболеваний: режима питания, качества пищи и значения гигиены. Нарушение работы одного отдела может повлиять на весь процесс.

Что запомнить

• Пищеварение включает механическую обработку пищи и её химическое расщепление.
• Ферменты действуют на определённые виды пищевых веществ.
• Пищеварительный тракт начинается в ротовой полости и заканчивается анальным отверстием.
• В ротовой полости начинается расщепление некоторых углеводов.
• В тонкой кишке завершается основное расщепление пищи и всасываются питательные вещества.
• Желчь помогает перевариванию жиров, но не является ферментом.