Строение и функции отделов пищеварительного тракта

Форма и структура органов пищеварения оптимально приспособлены к приему и переработке пищи, всасыванию питательных веществ, продвижению пищевых масс и продуктов пищеварения. Все органы пищеварительного тракта имеют в своем строении общие черты.

Стенка пищеварительного канала на всем протяжении имеет три слоя: внутренний — слизистая оболочка, средний — мышечная оболочка и наружный — серозная оболочка. Характеристики оболочек имеют свои специфические особенности в разных отделах пищеварительного тракта, соответствующие процессам пищеварения в этих отделах.

Слизистая оболочка выполняет функцию переваривания и всасывания и состоит из собственного слоя, собственной и мышечной пластинок. Ротовая полость, глотка, пищевод покрыты многослойным плоским эпителием. Желудок, кишечник имеют однослойный цилиндрический эпителий, их слизистая оболочка включает клетки, выделяющие ферменты и слизь. Под слизистой оболочкой находится слой соединительной ткани — подслизистый слой, который соединяет слизистую оболочку с лежащей кнаружи мышечной оболочкой.

Мышечная оболочка на большей части пищеварительного канала состоит из гладких мышц с внутренним слоем круговых мышечных волокон и наружным слоем продольных мышечных волокон. В стенке глотки и верхней части пищевода, в толще языка и мягкого нёба находится поперечнополосатая мышечная ткань. Сокращения мышечной оболочки обеспечивают перистальтику — передвижение пищи по отделам пищеварительного тракта. Все движения кишечника (пер и стал ьт и ка) регулируются вегетативной нервной системой, главным образом ее внутрикишечным отделом, называемым иногда «кишечным мозгом».

Серозная оболочка покрывает органы пищеварения, состоит из соединительной ткани, блестящая, беловатого цвета, увлажнена серозной жидкостью и обеспечивает защиту органов пищеварительного тракта и их скольжение, связанное с изменениями положения тела и перистальтикой.

Ротовая полость подразделяется на два отдела: преддверие рта и собственно ротовую полость (рис. 6.2).

Преддверие рта представляет собой вертикально расположенную щель между губами и щеками с одной стороны, зубами и деснами — с другой. Собственно ротовая полость сверху ограничена нёбом. Его передняя часть — твердое нёбо имеет костную основу, а задняя — мягкое нёбо образовано мышцами и слизистой оболочкой. В передней части нёба имеется ряд поперечных валиков — нёбных альвеол; это рудименты, у животных они хорошо развиты и помогают при пережевывании нищи. Нёбо отделяет полость носа и носоглотку от ротовой полости. Мягкий язычок, которым заканчивается мягкое нёбо, закрывает вход в носоглотку во время проглатывания пищи. Снизу ротовая полость ограничена диафрагмой рта и языком.

Рис. 6.2. Органы ротовой полости, глотки, пищевода.

Язык — мышечный орган, состоящий из поперечнополосатой мышечной ткани. Мышечные волокна расположены в разных направлениях, обеспечивают языку разнообразные движения при жевании и речи, проталкивании пищевого комка в глотку при глотании. Слизистая оболочка языка имеет большое количество вкусовых рецепторов, в результате чего язык является главным органом вкуса.

Корень языка прикреплен к нижней челюсти и подъязычной кости, его выпуклая часть (спинка языка) обращена к нёбу. На спинке языка находятся вкусовые сосочки, имеющие вид возвышений различной формы, в которых расположены вкусовые рецепторы. Передняя свободная часть языка называется верхушкой. На нижней поверхности под слизистой оболочкой корня языка расположена язычная миндалина — орган иммунной системы, участвующий в обеззараживании пищи.

В полость рта открываются выводные протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушной, подчелюстной и подъязычной, находящихся за пределами ротовой полости (рис. 6.3), а в слизистой оболочке ротовой полости расположены многочисленные мелкие слюнные железы: щечные, нёбные, язычные. Слюнные железы вырабатывают секрет — слюну, которая обладает слабощелочной реакцией, ферментативной активностью и выраженными бактерицидными свойствами. Образование слюны осуществляется рефлекторно: от рецепторов ротовой полости нервные импульсы поступают в центр слюноотделения продолговатого мозга, но афферентным нервным волокнам в составе тройничного, лицевого и блуждающего нервов. Эфферентные (обратные) нервные импульсы активируют секреторные клетки слюнных желез. Отделение слюны может происходить по механизму безусловного рефлекса, но может осуществляться и по условно-рефлекторным механизмам в ответ на зрительные, слуховые, обонятельные и другие раздражители (вид, запах пищи и т. д.).

Рис. 6.3. Схематическое изображение расположения основных слюнных желез человека:

• 1 — молярные железы; 2 — щечные железы; 3 — губные железы;
• 4 — передняя язычная железа; 5 — подъязычная железа;
• 6 — подиижнечелюстная железа; 7 — околоушная железа;
• 8 — добавочная околоушная железа

Зубы представляют собой окостеневшие сосочки слизистой оболочки, предназначенные для откусывания и механического измельчения пищи. Они распределены поровну между челюстями, одинаково справа и слева. На каждой половинке верхней и нижней челюстей располагается по 8 зубов: 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных зуба, 3 больших коренных зуба (последний из них называется зубом мудрости). Всего их 32. Зубы у человека имеют разные форму коронки, количество корней, размеры и выполняют разные функции, поскольку человек питается разнообразной пищей.

Зуб состоит из коронки, шейки и корня (рис. 6.4). Коронка расположена над десной, а корень зафиксирован в зубной альвеоле челюстной кости. Узкая часть зуба на границе коронки и корня получила название шейки зуба. Внутри зуба имеется полость, заполненная мягким веществом — пульпой, где расположены нервы, кровеносные сосуды. Твердая ткань зуба — дентин — в коронке покрыт сверху зубной эмалью, а в корне зуба — зубным цементом. Твердые ткани зубов содержат большое количество различных солей кальция, фосфора, пропитанных органическими веществами. Зубная эмаль является самым прочным веществом в организме человека, однако она может разрушаться иод влиянием кислот, выделяемых микроорганизмами при переработке остатков нищи, прежде всего молочной кислоты — продукта брожения углеводов в ротовой полости.

Рис. 6.4. Схема строения зуба.

В онтогенезе у человека происходит смена зубов с так называемых молочных на постоянные. Молочные зубы прорезываются на первом году жизни (обычно с 6—7-месячного возраста), к двум с половиной годам появляются все 20: на каждой стороне челюсти 2 резца, 1 клык, 2 больших коренных зуба. Молочные зубы имеют тонкую хрупкую эмаль, что необходимо учитывать при организации ухода за зубами и питания. С 6—7 лет начинается замена молочных зубов на постоянные, которая заканчивается к 12—13 годам, но 8-я пара зубов («зубы мудрости») появляется лишь после окончания переходного возраста, иногда их прорезывание задерживается до 25—30 лет. Количество молочных и постоянных зубов в детском и подростковом возрасте используется для определения «зубного возраста» (см. Биологический возраст).

Глотка представляет собой одновременно часть пищеварительной трубки и дыхательной системы. Она располагается позади гортани от основания черепа до VI—VII шейного позвонка (см. рис. 6.2). Общая длина глотки взрослого человека около 12—14 см. Верхняя часть глотки — носоглотка — выстлана изнутри мерцательным эпителием в связи с ее дыхательной функцией. Спереди она сообщается с носовой полостью посредством двух хоан, а через боковые отверстия — глоточные отверстия слуховых труб — с барабанной полостью среднего уха.

Средний отдел глотки — ротоглотка — общий отдел пищеварительного и дыхательного трактов, в нее открывается зев. Нижний отдел имеет гладкую поверхность, способствующую скольжению пищевого комка. Продвижению пищевого комка содействуют глотательные движения, осуществляемые поперечнополосатыми мышцами глотки. Проглатыванию и скольжению пищевого комка по глотке способствует и хорошее измельчение и увлажнение его слюной при пережевывании в ротовой полости. Ив нижней, гортанной, части глотки одно отверстие ведет в гортань, а другое — в пищевод. Таким образом, в глотке имеется семь отверстий, через которые проходят воздух, пищевой комок, выпиваемая жидкость, проглатываемая слюна. Регуляция этих актов происходит рефлекторно, на бессознательном уровне.

Глотание возникает в ответ на раздражение механорецепторов корня языка пищевыми частицами. От рецепторов корня языка нервные импульсы поступают в продолговатый мозг в центр глотания, откуда по эфферентным нейронам в составе языкоглоточного и блуждающего нервов нервные импульсы распространяются на мышцы глотки и гортани, вызывая акт глотания.

В слизистой оболочке носовой части глотки имеются скопления лимфоидной ткани — миндалины: в области свода — глоточная миндалина, а на боковых стенках возле глоточных отверстий слуховых труб — трубные миндалины. Глоточная, трубные, небные и язычная миндалины образуют глоточное лимфоидное кольцо, выполняющее защитную функцию.

Пищевод является продолжением глотки и представляет собой длинную трубку, соединяющую глотку с желудком. Расположен он позади трахеи (см. рис. 6.2), начинается на уровне VI—VII шейного позвонка и заканчивается на уровне XI грудного позвонка. В стенке пищевода хорошо развит мышечный слой, состоящий из продольных и кольцевых волокон. Верхняя часть пищевода образована поперечнополосатой мышечной тканью, средняя и нижняя — гладкой. Сокращение мышечной стенки пищевода способствует продвижению пищи из ротовой полости в желудок. Слизистая оболочка пищевода складчатая, выстлана многослойным эпителием, может сильно растягиваться, покрыта слизыо для облегчения скольжения пищи, но не содержащей ферментов. При продвижении по пищеводу продолжается ферментативная обработка пищи под действием слюны.

Желудок. Из пищевода пища поступает в желудок — самый широкий отдел пищеварительного тракта, соединенный одним концом с пищеводом, а другим — с двенадцатиперстной кишкой (верхней частью тонкого кишечника). Желудок расположен в верхней левой части брюшной полости и является мышечным и секреторным органом.

Обычно желудок имеет форму буквы J> однако его форма может сильно варьировать, объем составляет от 1000 до 1500 см³ (рис. 6.5). Верхний вогнутый контур желудка называется малой кривизной; нижний выпуклый контур существенно длиннее и носит название большой кривизны. Выделяют кардиальную часть желудка (расположенную ближе к сердцу), включающую область кардиального отверстия и дно (свод); среднюю часть, или тело; и пилорическую часть, или привратник. В месте соединения желудка и пищевода расположен кардиальный сфинктер, выход в двенадцатиперстную кишку закрывается пилорическим сфинктером. В верхней части желудка недалеко от входа обычно расположен небольшой газовый пузырь.

Стенка желудка состоит из четырех оболочек: слизистой, подслизистой, мышечной и серозной. Слизистая оболочка желудка имеет красновато-серую окраску, выстлана цилиндрическим эпителием и образует множество продольных складок. Складки обеспечивают растяжение стенок при попадании нищи и способствуют перемешиванию пищи. Слизистая оболочка желудка содержит множество желез, выделяющих пищеварительные ферменты, соляную кислоту и слизистый секрет. Вторая оболочка, подслизистая, состоит из свободно переплетающихся волокон эластической соединительной ткани, включает нервы, кровеносные и лимфатические сосуды. Мышечная оболочка образована гладкой мышечной тканью и состоит из трех слоев: внутреннего, образованного косыми волокнами, среднего, образованного циркулярными волокнами, и наружного, образованного продольными волокнами. Работа мышечных слоев желудка способствует перемешиванию и продвижению пищи. Четвертая оболочка, серозная, покрывает значительную часть желудка и соединяет мышечную оболочку с брюшиной.

Рис. 6.5. Отделы желудка.

Кровь к желудку поступает по желудочным артериям, отходящим от чревного ствола; отток крови происходит через воротную вену в печень. Регуляция деятельности желудка осуществляется вегетативной нервной системой: блуждающим нервом, представляющим парасимпатический отдел, и ветвями чревного сплетения, представляющими симпатический отдел. Кишечник человека подразделяется на тонкий и толстый (рис. 6.6).

В топком кишечнике, куда пища попадает из желудка через пилорический сфинктер, в новой среде и под действием новых ферментов происходит дальнейшее переваривание пищи и всасывание большей части питательных веществ. Длина тонкой кишки 5—6 м, она имеет многочисленные изгибы. Тонкий кишечник начинается двенадцатиперстной кишкой, длина которой составляет 20—30 см, затем почти половину длины тонкого кишечника составляет тощая кишка, а остальную часть — подвздошная. Поджелудочная железа — вторая по величине железа организма — прилегает головкой к вогнутой стороне двенадцатиперстной кишки. Просвет тонкого кишечника в расслабленном состоянии составляет около 4 см, в него выступают круговые складки слизистой оболочки. Однослойный цилиндрический эпителий, покрывающий слизистую оболочку, образует многочисленные выросты — ворсинки — до 2500 на 1 см² слизистой оболочки (рис. 6.7), на ворсинках дополнительно расположены выросты мембран эпителиальных клеток — микроворсинки. В каждой ворсинке иод однослойным эпителием находятся капилляры (кровеносные и один лимфатический). Таким образом, благодаря складкам, ворсинкам и микроворсинкам внутренняя поверхность тонкой кишки, через которую всасываются в кровь питательные вещества, значительно увеличивается (до 500 м²). В толще слизистой и подслизистой оболочек расположено много пищеварительных желез, секрет которых выделяется в полость тонкого кишечника.

Рис. 6.6. Схематическое изображение кишечника человека.

Рис. 6.7. Строение слизистой оболочки тонкого кишечника.

При сокращении мышечной оболочки происходит перемешивание и продвижение содержимого кишки. Серозная оболочка покрывает двенадцатиперстную кишку только спереди, а тощую и подвздошную — со всех сторон, обеспечивая их большую подвижность. С подвздошной кишки серозная оболочка переходит на заднюю стенку брюшной полости, образуя брыжейку, фиксирующую кишечник на задней брюшной стенке и содержащую сосуды, нервы, лимфатические сосуды и узлы.

Толстый кишечник является продолжением тонкого, его подвздошной части. Отверстие, которым открывается тонкая кишка в толстую, называется подвздошно-слепокишечным. Оно закрыто заслонкой. Толстая кишка имеет длину 1,5—2 м, просвет ее колеблется в пределах 5—8 см. Она подразделяется на три части: слепую, ободочную, прямую.

От слепой кишки отходит червеобразный отросток (аппендикс). В пищеварении он не участвует, иногда наблюдается его отсутствие. У пожилых людей просвет отростка может частично или целиком зарастать. Слизистая оболочка аппендикса богата лимфоидной тканью и активно участвует в процессах иммунитета, поэтому его называют «кишечной миндалиной».

На уровне левого крестцово-тазового сочленения нисходящая ободочная кишка переходит в прямую кишку, лежащую около тазовой поверхности крестца и заканчивающуюся анальным отверстием. Стенка толстой кишки имеет те же оболочки, что и стенка тонкой кишки, однако их строение имеет существенные отличия. Слизистая оболочка толстой кишки более гладкая, чем слизистая тонкой кишки, на ней нет ворсинок, вместо круговых складок можно увидеть умеренно выраженные полулунные складки (гаустры). Покровные бокаловидные клетки выделяют много слизи. В толще слизистой оболочки имеются кишечные железы и одиночные лимфатические фолликулы. В толстом кишечнике продолжается переваривание пищи, протекающее медленнее, чем в тонкой, в нем участвуют определенные виды бактериальной флоры, населяющей толстый кишечник; нарушение ее состава — дисбактериоз — неблагоприятно сказывается на пищеварении. В толстой кишке активно происходит всасывание воды, уплотнение непереваренных остатков нищи и образование каловых масс.

Печень, желчный пузырь, поджелудочная железа. Важными органами пищеварительного тракта являются крупные пищеварительные железы, участвующие в выработке пищеварительных соков: печень вкупе с желчным пузырем и поджелудочная железа (рис. 6.8). Их протоки открываются в верхнем отделе двенадцатиперстной кишки.

Печень часто называют химической лабораторией организма. Она выполняет важные и разнообразные функции:

• • участвует в процессах пищеварения как пищеварительная железа (вырабатывает желчь, необходимую для расщепления жиров);
• • выполняет функцию барьера: нейтрализует ядовитые продукты обмена веществ и попавшие извне токсины, которые поступают в печень с током крови; клетки эндотелия печеночных капилляров (клетки Купфера) способны поглощать и разрушать чужеродные вещества и частицы;
• • является депо для запасов питательных веществ организма (накапливает гликоген, синтезирующийся в клетках печени из глюкозы, который при необходимости вновь расщепляется на глюкозу, служащую основным источником энергии для клеток организма);
• • участвует в кроветворении на протяжении внутриутробного периода и в первые дни жизни;
• • участвует в гормональной регуляции;
• • участвует в теплообмене и теплорегуляции.

Рис. 6.8. Строение и расположение печени, желчного пузыря и поджелудочной железы.

Печень является самой крупной железой человека, ее вес составляет почти 1,5 кг (примерно 1/50 массы тела, у новорожденных — около 1/20 массы тела). Располагается печень в правой подреберной области под диафрагмой. Верхняя поверхность печени выпуклая, нижняя неровная и имеет вдавления от располагающихся под ней органов. Выделяют две доли печени: правую (большую) и левую (меньшую). Снаружи печень покрыта брюшиной, под брюшиной фиброзная оболочка, волокна которой образуют с сосудами и нервами пучки и проникают внутрь печени, разделяя ее на дольки в 1 — 1,5 мл диаметром, количество которых достигает 500 тыс. Долька является структурно-функциональной единицей печени, она объединяет печеночные клетки (гепатоциты), синтезирующие желчь. По желчным капиллярам, расположенным между гепатоцитами, желчь поступает в правый и левый (соответственно основным долям печени) печеночные протоки, а затем общий печеночный проток. Желчь образуется в печени непрерывно, примерно 0,5—1,5 л за сутки. На нижней поверхности печени располагаются ворота печени, куда входят крупные печеночные сосуды (печеночная артерия, воротная вена), нервы, лимфатические сосуды, печеночный проток, выводящий из печени желчь в желчный пузырь.

Желчный пузырь прилегает к нижней поверхности печени, связан с ней общим печеночным протоком и имеет грушевидную форму. Желчь накапливается в желчном пузыре и по мере необходимости по желчному протоку поступает в двенадцатиперстную кишку: появление пищевой массы в двенадцатиперстной кишке стимулирует расслабление сфинктера желчного пузыря и выделение его содержимого в тонкий кишечник.

Поджелудочная железа — эго крупная железа, обладающая внешней и внутренней секрецией. У взрослого человека поджелудочная железа весит от 80 до 90 г, в ней выделяют несколько отделов: головку, шейку, тело и хвост. Расположена она у задней стенки брюшной полости, головка находится в изгибе двенадцатиперстной кишки и обращена вниз, остальные части лежат горизонтально, занимая левую верхнюю часть брюшной полости вплоть до селезенки. Поджелудочная железа включает в себя два типа железистой ткани, функции которых совершенно различны. Мелкие дольки — ацинусы, каждый из которых снабжен своим выводным протоком — состоят из клеток, выделяющих панкреатический сок (от лат. pancreas — поджелудочная железа), который является пищеварительным секретом и содержит много ферментов. Протоки ацинусов объединяются в более крупные и впадают в выводной проток поджелудочной железы, расположенный вблизи общего желчного протока и соединяющийся с ним в месте впадения в двенадцатиперстную кишку. Эта железистая ткань поджелудочной железы относится к железам внешней секреции (экзокринным). Между ацинусами расположены мелкие группы клеток, не имеющие выводных протоков, — так называемые островки Лангерганса, которые являются железой внутренней секреции (эндокринной). Островковые клетки выделяют в кровь гормоны инсулин и глюкагон, участвующие в обмене глюкозы в организме (см. Эндокринная система).