Обзор пищеварительной системы
Обзор пищеварительной системы
Общие сведения
Пищеварительная система представляет собой комплекс органов, обеспечивающих механическую и химическую обработку пищи, извлечение из нее питательных веществ и выведение непереваренных остатков. Основу данной системы составляет желудочно-кишечный тракт, представляющий собой непрерывную трубку, проходящую через весь организм от ротовой полости до области таза. К главным органам пищеварительного тракта относятся рот, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишка. В физиологическом состоянии покоя мускулатура пищеварительного тракта находится в состоянии постоянного тонуса, то есть непрерывного мышечного сокращения, которое сохраняется даже во время сна, особенно в периоды активного пищеварения. Из-за этого постоянного тонуса длина пищеварительного тракта при жизни значительно короче, чем после смерти. В расслабленном состоянии мышечных волокон длина желудочно-кишечного тракта может достигать от семи до девяти метров.
Вспомогательные органы и физиологические функции
Помимо основных отделов желудочно-кишечного тракта, в процессе пищеварения критически важную роль играют вспомогательные органы. К ним относятся зубы, язык, слюнные железы, печень, желчный пузырь и поджелудочная железа. Эти структуры не являются непосредственной частью пищеварительной трубки, однако тесно с ней связаны и выполняют ряд важнейших задач. Зубы и язык обеспечивают первичное механическое измельчение и продвижение пищевого комка, а такие железы, как печень, принимают активное участие в химической обработке нутриентов. Физиология пищеварительной системы базируется на шести фундаментальных функциях. Первой функцией является прием пищи. За ним следует секреция, заключающаяся в выделении огромного количества воды, кислот и ферментов в просвет тракта. Ежедневно организм выделяет около семи литров жидкости в пищеварительную трубку, что требует постоянного восполнения водных запасов. Третьей функцией выступает моторика, обеспечивающая смешивание и продвижение содержимого благодаря координированным мышечным сокращениям. Четвертая функция объединяет процессы переваривания, которые делятся на механическую обработку и химическое расщепление, при котором сложные макромолекулы разрушаются ферментами до микромолекул. Пятая функция заключается в абсорбции: расщепленные до мельчайших размеров вещества всасываются в кровеносное и лимфатическое русло. Размер усваиваемых молекул должен быть достаточно малым, чтобы миновать активацию иммунной системы. Шестой и заключительной функцией является дефекация, представляющая собой процесс удаления непереваренных остатков из организма.
Гистологическое строение стенки пищеварительного тракта
Стенка желудочно-кишечного тракта имеет сложную многослойную структуру, в которой традиционно выделяют четыре основные оболочки: слизистую, подслизистую, мышечную и серозную. Слизистая оболочка контактирует непосредственно с просветом тракта и состоит из эпителия, собственной пластинки и мышечной пластинки. Эпителиальный слой выполняет как защитную, так и секреторную функции. В ротовой полости представлен неороговевающий многослойный плоский эпителий, защищающий ткани от механического повреждения, тогда как в желудке и кишечнике располагается простой цилиндрический эпителий, участвующий в процессах секреции и переваривания. Между клетками эпителия находятся экзокринные железистые клетки, выделяющие слизь и специальные жидкости. Эпителий пищеварительного тракта характеризуется высокой скоростью регенерации, полностью обновляясь примерно каждые пять дней. Под эпителием залегает собственная пластинка слизистой оболочки, образованная рыхлой соединительной тканью с богатой сетью кровеносных и лимфатических сосудов, обеспечивающих всасывание нутриентов, а также содержащая значительное количество лимфоидной ткани. Тонкий слой гладких мышц, называемый мышечной пластинкой, формирует небольшие складки слизистой оболочки, многократно увеличивая площадь поверхности для эффективного пищеварения и абсорбции. Подслизистая оболочка выполняет функцию связующего звена между слизистой и мышечной оболочками. В ней располагается густая сеть сосудов и подслизистое нервное сплетение. Мышечная оболочка неоднородна на протяжении тракта: в ротовой полости, глотке и верхней части пищевода преобладает поперечнополосатая скелетная мускулатура, обеспечивающая акт глотания, в то время как в остальных отделах доминирует гладкая мускулатура. Гладкие мышцы кишечника формируют внутренний циркулярный и наружный продольный слои. Их сокращения измельчают, смешивают и продвигают пищевые массы. Наружным слоем для большинства органов брюшной полости является серозная оболочка, однако в пищеводе она отсутствует.
Нервная регуляция пищеварительных процессов
Деятельность пищеварительной системы находится под строгим контролем сложной сети, состоящей из энтеральной и вегетативной нервных систем. Энтеральная нервная система представляет собой автономный аппарат, насчитывающий около ста миллионов нейронов. Эта местная сеть берет начало в пищеводе и включает в себя два основных сплетения: межмышечное сплетение, расположенное между циркулярным и продольным слоями мышечной оболочки и отвечающее за регуляцию моторики, и подслизистое сплетение, контролирующее секреторную активность. Энтеральная система оснащена множеством хеморецепторов, которые проводят химический анализ поступающей пищи и на его основе автономно корректируют активность тракта. Внешняя регуляция осуществляется вегетативной нервной системой, включающей симпатический и парасимпатический отделы. Симпатическая нервная система, активирующаяся в ситуациях стресса или интенсивной умственной и физической нагрузки, оказывает тормозящее воздействие на пищеварительные процессы. В экстренных ситуациях ее активация может приводить к резкому опорожнению кишечника. Напротив, парасимпатическая нервная система, доминирующая в состоянии покоя, стимулирует функции желудочно-кишечного тракта, усиливая выделение пищеварительных соков и перистальтику. Из-за этих нейрофизиологических механизмов любые сильные эмоции или напряженная деятельность во время приема пищи способны замедлить пищеварение или спровоцировать патологический выброс кислоты в желудок.
Анатомия и физиология брюшины
Ключевым структурным элементом брюшной полости выступает брюшина, являющаяся крупнейшей серозной оболочкой в организме. Анатомически брюшина подразделяется на два листка: париетальную брюшину, выстилающую внутреннюю поверхность стенок брюшной и тазовой полостей, и висцеральную брюшину, которая покрывает многие органы, формируя их наружную серозную оболочку. Пространство между париетальным и висцеральным листками носит название брюшинной полости. В норме эта полость содержит небольшое количество серозной жидкости, которая увлажняет поверхности и снижает трение между внутренними органами при их движении. При патологических состояниях в этой полости может накапливаться избыточный объем жидкости, что приводит к развитию состояния, известного в клинической практике как асцит. Некоторые органы пищеварительной системы, такие как поджелудочная железа, располагаются забрюшинно, находясь вне брюшинной полости.