§ 35. Питание и пищеварение. Строение и функции пищеварительной системы

Определения и обозначения

Питание — поступление в организм веществ и энергии, необходимых для роста, развития и жизнедеятельности. С пищей человек получает белки, жиры, углеводы, воду, минеральные вещества и витамины. Без них клетки не смогут строить свои структуры и выполнять работу.

Пищеварение — механическая и химическая обработка пищи, при которой сложные вещества расщепляются до более простых и усваиваемых. Механическая обработка включает измельчение и перемешивание. Химическое расщепление делает молекулы подходящими для всасывания.

Пищеварительная система — совокупность органов, обеспечивающих переваривание пищи, всасывание питательных веществ и удаление непереваренных остатков. Она состоит из пищеварительного тракта и желёз. Тракт проводит пищу, а железы выделяют необходимые соки.

Пищеварительные ферменты — вещества белковой природы, ускоряющие расщепление белков, жиров и углеводов. Каждый фермент действует на определённые вещества и работает в подходящих условиях. Поэтому разные отделы системы пищеварения выполняют разные химические задачи.

Как это устроено

Белки нужны для построения клеток и образования некоторых веществ организма, жиры служат источником энергии и входят в состав клеточных оболочек, а углеводы быстро обеспечивают клетки энергией. Вода является средой для химических реакций и переносит вещества. Минеральные вещества участвуют в работе нервов, мышц и костей, а витамины регулируют многие процессы, хотя требуются в небольших количествах.

Пища последовательно проходит по ротовой полости, глотке, пищеводу, желудку, тонкой кишке, толстой кишке и прямой кишке. Глотка участвует в глотании, а пищевод проталкивает пищевой комок сокращениями мышц. Направление движения сохраняется благодаря согласованной работе мышц и клапанных образований, поэтому пища не возвращается назад.

Измельчение увеличивает поверхность пищи, с которой соприкасаются пищеварительные соки. Перемешивание равномерно распределяет соки и облегчает доступ ферментов к частицам пищи. После этого химическое расщепление превращает белки в аминокислоты, углеводы — в простые сахара, а жиры — в более мелкие составные части.

Слюнные железы выделяют слюну, железы желудка — желудочный сок, а поджелудочная железа — сок с несколькими группами ферментов. Печень образует желчь, которая накапливается в желчном пузыре и поступает в тонкую кишку. Желчь не расщепляет жиры сама, но разбивает их на капли и облегчает работу ферментов.

Основное всасывание происходит в тонкой кишке, потому что здесь завершается переваривание и её стенка приспособлена к быстрому переносу веществ. Внутренняя поверхность покрыта ворсинками, а на клетках есть ещё более мелкие выросты. Такая система резко увеличивает площадь всасывания: аминокислоты и простые сахара поступают главным образом в кровь, а продукты расщепления жиров — также в лимфу.

Органы пищеварительной системы и их функции

Таблицу удобно читать по строкам: сначала определите орган, затем свяжите его строение с процессом. Последний столбец показывает, к чему приводит работа отдела. Для повторения можно закрыть один столбец и восстановить его по остальным.

Разбор задач

Задача 1

Условие: распределите пережёвывание пищи, действие слюны, всасывание глюкозы и образование каловых масс по отделам пищеварительной системы. Каждый процесс нужно связать с местом, где он происходит преимущественно. Не следует выбирать желудок только потому, что его часто считают главным органом пищеварения.

1. Пережёвывание связано с зубами и мышцами ротовой полости.
2. Действие слюны также относим к ротовой полости: она смачивает пищу и начинает расщепление крахмала.
3. Глюкоза всасывается главным образом через ворсинки тонкой кишки.
4. Каловые массы формируются в толстой кишке и затем накапливаются в прямой кишке.

Ответ: пережёвывание и действие слюны — ротовая полость; всасывание глюкозы — тонкая кишка; образование каловых масс — толстая и прямая кишка. Такое распределение показывает последовательность обработки пищи.

Задача 2

Условие: опишите путь куска хлеба и изменения углеводов на каждом этапе. Нужно учитывать не только движение пищи, но и действие ферментов. Хлеб содержит крахмал, поэтому именно его превращения будут главным примером.

1. В ротовой полости хлеб измельчается и смешивается со слюной; ферменты начинают расщеплять крахмал.
2. Через глотку и пищевод пищевой комок перемещается в желудок, где механически перемешивается.
3. В желудке расщепление углеводов ослабевает из-за кислой среды, поэтому основная их обработка ещё впереди.
4. В тонкой кишке ферменты поджелудочного и кишечного соков превращают углеводы в простые сахара, включая глюкозу.
5. Глюкоза всасывается через ворсинки в кровь, а непереваренные остатки переходят в толстую кишку.

Ответ: хлеб проходит весь пищеварительный тракт, а крахмал постепенно превращается в простые сахара. Основное расщепление и всасывание углеводов происходят в тонкой кишке.

Задача 3

Условие: объясните, почему при нарушении поступления желчи и сока поджелудочной железы ухудшаются переваривание и всасывание жиров. В ответе нужно разделить роль желчи и роль ферментов. Затем свяжите эти процессы с условиями в тонкой кишке.

1. Жир плохо смешивается с водной средой пищеварительного сока и собирается в крупные капли.
2. Желчь дробит крупные капли на мелкие, то есть эмульгирует жир, увеличивая площадь действия фермента.
3. Сок поджелудочной железы содержит фермент, расщепляющий жиры на более простые вещества.
4. Если желчи или сока мало, жир переваривается неполностью и хуже проходит через стенку тонкой кишки.

Ответ: желчь подготавливает жир к перевариванию, а ферменты поджелудочного сока расщепляют его. При нарушении поступления обоих секретов уменьшаются и переваривание, и последующее всасывание жиров.

Типичные ошибки

«Пищеварение происходит только в желудке». Так думают из-за заметной роли желудка и его сока, но обработка начинается во рту и продолжается в кишечнике. Проверьте себя вопросом: где действуют слюна, желчь и сок поджелудочной железы?

«Тракт и железы — одно и то же». Пищеварительный тракт проводит пищу, а железы выделяют секреты, которые помогают её расщеплять. Для проверки назовите, проходит ли пища через данный орган или он только выделяет сок.

«Все питательные вещества всасываются в желудке». В желудке возможно ограниченное всасывание некоторых веществ, но основная часть питательных веществ проходит через ворсинки тонкой кишки. Если в ответе не упомянута тонкая кишка, его нужно уточнить.

«Желчь — это фермент». Желчь не расщепляет жиры химически, а эмульгирует их и облегчает действие ферментов. Отличить их можно так: фермент ускоряет реакцию расщепления, а желчь изменяет физическое состояние жира.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о составе клетки, органических веществах и обмене веществ. Белки, жиры и углеводы после пищеварения становятся материалом или источником энергии для клеток, а вода и минеральные соли участвуют в работе организма.

Строение пищеварительных органов связано с темами о тканях и органах. Эпителиальная ткань образует внутреннюю поверхность, мышечная ткань обеспечивает перемещение пищи, а железистая ткань выделяет пищеварительные соки.

Дальше эти знания пригодятся при изучении обмена веществ, кровообращения и выделения. Они также помогают понять правила рационального питания и профилактику заболеваний органов пищеварения.

Что запомнить

• Питание обеспечивает организм веществами и энергией.
• Пищеварение включает механическую обработку пищи и химическое расщепление питательных веществ.
• Пищеварительный тракт представляет собой последовательную систему органов, по которой перемещается пища.
• Пищеварительные железы выделяют соки с ферментами, участвующими в расщеплении пищи.
• Основное переваривание и всасывание питательных веществ происходят в тонкой кишке.
• Ворсинки тонкой кишки увеличивают поверхность всасывания.
• Непереваренные остатки удаляются через толстую и прямую кишку.