Пищеварение

Пищеварение — это процесс расщепления пищи на вещества, которые могут абсорбироваться и использоваться организмом для получения энергии, для роста и восстановления.
Пищеварительная система зависит от действия веществ, называемых энзимами, на пищу, которую съедает человек. Эти вещества вырабатываются органами, примыкающими к пищеварительному тракту. Они несут ответственность за многие химические реакции, участвующие в пищеварении.
Изменения начинают происходить уже во рту. Когда пища пережевывается, слюнные железы, расположенные под языком, ускоряют секрецию, а энзим птиалин, который они вырабатывают, начинает разлагать некоторые из углеводов на мелкие молекулы, известные как мальтоза и глюкоза.

Пищеварение. Пища спускается далее по пищеводу и попадает в желудок, где оказывается в смеси химических веществ — слизи, соляной кислоты и энзима пепсина. Энзим птиалин заканчивает свое действие, однако начинается новая серия химических реакций, запускаемых нервными импульсами.
Количество выделяемого желудочного сока регулируется в желудке и кишечнике посредством нервных импульсов, присутствием самой пищи и выделением гормонов.
Гормон гастрин побуждает клетки желудка выделять соляную кислоту и пепсин, после того как пища поступает в желудок, чтобы происходило расщепление пищи па пептоны. Слизистая секреция не позволяет кислоте разрушать желудочный покров. Когда кислотность достигает определенного уровня, выработка гастрина прекращается.

В тонкой кишке

Пища, покидая желудок в виде кашицеобразной кислотной жидкости, называемой химусом, поступает в двенадцатиперстную кишку, которая является начальным отделом тонкой кишки. Двенадцатиперстная кишка вырабатывает и выделяет большое количество слизи, которая защищает ее от повреждения кислотой, содержащейся в химусе и в других энзимах. Двенадцатиперстная кишка получает также пищеварительные соки из поджелудочной железы и значительное количество желчи, которая вырабатывается в печени и хранится в желчном пузыре до момента использования.

Два гормона стимулируют выделение поджелудочных соков. Гормонный секретин стимулирует выработку большого количества щелочных соков, которые нейтрализуют кислотный, частично переваренный химус. Поджелудочные энзимы вырабатываются в ответ на выделение второго гормона—панкреозимина. Желчь также поступает в двенадцатиперстную кишку из желчного пузыря, чтобы расщеплять жирные глобулины. Поджелудочные энзимы помогают перевариванию не только жиров, но и углеводов и протеинов. Эти энзимы включают в себя: трипсин, который расщепляет пептоны на малые единицы, называемые пептидами; липазу, которая расщепляет жир на малые молекулы глицерина и жирных кислот; амилазу, которая расщепляет углеводы на мальтозу. Переваренная пища поступает затем в тощую кишку и подвздошную кишку, а затем в тонкую кишку, где происходят заключительные этапы химических изменений. Энзимы выделяются клетками в маленьких впадинах на стенках тощей кишки и подвздошной кишки, которые известны как кишечные крипты.

Основное всасывание пищи происходит в подвздошной кишке, на стенках которой имеются миллионы мельчайших выступов— ворсинок. Каждая ворсинка имеет капилляр, мельчайшее, слепо заканчивающееся ответвление лимфатической системы, известное как млечный сосуд. Когда переваренная пища соприкасается с ворсинками, глицерин, жирные кислоты и нерастворенные витамины попадают в млечные сосуды и переносятся в лимфатическую систему, а затем выходят в кровяной поток.

Аминокислоты, полученные путем расщепления протеина, сахар, полученный из углеводов, а также витамины и важные минеральные вещества, такие, как кальций, железо, йод, непосредственно всасываются в капилляры, находящиеся в ворсинках. Эти капилляры ведут в печеночную воротную вену, которая транспортирует пищу прямо в печень. Печень, в свою очередь, отфильтровывает некоторые вещества для своих потребностей и для накопления. Оставшиеся вещества поступают в общий кровоток организма.

Расщепление крахмала

Одной из задач пищеварительной системы является расщепление углеводов крахмала, содержащихся в картофеле, хлебе и другой пище, на отдельные молекулы сахара. Этот процесс расщепления начинается во рту, где имеется энзим, расщепляющий крахмал (или химический фермент),— амилаза, которая содержится в слюне. Амалаза обильно перемешивается с пищей, когда та проходит через желудок в кишечник. Амалаза расщепляет крахмал на пары молекул сахара, которые в дальнейшем также разлагаются другими энзимами в тонкой кишке. В результате этого всасываются только молекулы сахара. Затем сахар кровяным потоком доставляется в печень. Печень превращает фруктозу и другие подобные сложные компоненты в глюкозу.
Организм обладает достаточным количеством механизмов, которые контролируют необходимый уровень содержания глюкозы в крови. Эти механизмы основываются на выделении и приостановлении выделения глюкозы, хранимой в печени. Глюкоза накапливается как сложный элемент, называемый гликогеном, который представляет собой свободную сетку молекул глюкозы.

Как только глюкоза выделяется в кровь, она забирается клетками. Особое значение имеет при этом инсулин. Инсулин так же, как и амилаза, вырабатывается поджелудочной железой из специальных островков ткани, называемых островками Лангерганса. По в отличие от амилазы инсулин выделяется в кровь, а не в кишечник.
Когда глюкоза попадает в клетки, она сжигается вместе с кислородом, вырабатывая энергию. Углекислота и вода являются продуктами обмена данного процесса. Двуокись углерода уносится кровью в легкие, которые ее выдыхают, а вода соединяется с водной средой организма, составляющей 70 процентов веса тела.

Подобно тому, как печень хранит глюкозу в виде гликогена, энергия, полученная после сгорания глюкозы, накапливается в каждой клетке для того, чтобы использоваться постепенно, обеспечивая химические реакции, от которых зависит жизнедеятельность клеток. Для этого клетки вырабатывают фосфорнокислые сложные элементы с высоким содержанием энергии, которые легко расщепляются, высвобождая энергию. Эти фосфорнокислые сложные вещества (аденозинтрифосфат, или АТФ) подобны батарейке, которая используется и перезаряжается по необходимости, выделяя энергию малыми порциями, в соответствии с потребностями. Перезарядка происходит в результате сгорания глюкозы.

Контроль за уровнем содержания глюкозы

Необходимо поддерживать уровень содер¬жания глюкозы в крови в определенных пределах для сохранения хорошего само¬чувствия. Слишком высокое содержание ее в крови вызывает диабет. Если же уровень глюкозы падает ниже нормы, мозг переста¬ет адекватно функционировать, вызывая потерю сознания — гипогликемию.
Постоянный уровень глюкозы в крови поддерживается путем сбалансированно¬го действия инсулина (который понижает содержание глюкозы в крови, проталки¬вая ее в клетки) и ряда других гормонов, которые повышают содержание глюкозы в крови, высвобождая глюкозу из печени. Наиболее важными являются адреналин и кортизон, которые выделяются надпо¬чечником. Другой гормон, называемый гормоном роста, вырабатывается гипофи¬зом мозга. Гормон роста также стремится увеличить содержание глюкозы в крови.