Желудочно-кишечный тракт человека предназначен для приема и переваривания пищи, извлечения из нее нужных ингредиентов и вывода остатков из организма. Он включает в себя несколько отделов, каждый из которых отличается от других анатомически и функционально, а в его работе принимают участие и другие органы, так или иначе связанные с ЖКТ. Строение этой системы формировалось миллионы лет.
Пищеварительная система в филогенезе
Орган пищеварения хордовых изначально представлял собой трубку без четкой специализации отделов. Так, у ланцетников отсутствует даже рот, его функцию выполняет входное отверстие, снабженное чем-то вроде щупалец. Питается это животное органическими остатками.
Этапы формирования
Развитие пищеварительного тракта происходило постепенно, и этапы его эволюции можно выделить следующие:
- Появление ротовой полости, снабженной зубами и печени. Это произошло у рыб, которые, помимо печени, имеют уже и зачаток поджелудочной железы.
- Выделение языка с активной функцией и слюнных желез. Впервые это появляется у земноводных, кишечник которых удлиняется и четко дифференцируется.
- Отграничение ротовой полости от глотки и активная функция челюстей появилась у амниотов и ее наследовали пресмыкающиеся и териодонты. У последних появилась специализация зубов и твердое небо. Четко дифференцированы тонкий и толстый кишечник, слепая кишка.
- Развитие симбиотического пищеварения и специализация. Ярко выражено у млекопитающих, среди которых разнообразие строения ЖКТ наивысшее.
Человек, как и другие позвоночные, относится к вторичноротым животным. У зародыша формирование пищеварительной трубки начинается с первичного рта, который в дальнейшем становится анусом, а настоящий рот появляется позднее.
Разнообразие ЖКТ у млекопитающих
Строение пищеварительной системы животного всегда приспособлено к питанию конкретного биологического вида. Разница эта непринципиальная, то есть отсутствия каких-либо органов не наблюдается, хотя редукция может присутствовать. Но строение отделов и особенности функционирования могут отличаться значительно. Основные отличия заключаются в следующем:
Различная зубная формула и степень развития зубов. Например, у хищников хорошо развиты клыки, у грызунов — резцы, а у травоядных животных — молярные зубы.- Кислотность в разных отделах ЖКТ. У хищников она выше, чем у животных, употребляющих растительную пищу. Средние значения кислотности наблюдаются у видов, практикующих всеядность и питание плодами.
- Длина пищеварительного тракта. У травоядных видов ЖКТ длиннее, а в ряде случаев наблюдается дифференциация отделов желудка или сильное развитие слепой кишки. У хищников тракт короче, а желудок круглый.
- Симбиотическое пищеварение. Набор микроорганизмов, проживающих в разных отделах ЖКТ, разнится в зависимости от питания.
Строение желудочно-кишечного тракта человека мало отличается от такового у шимпанзе. У него средняя длина кишечника, продолговатый желудок, равномерно развитые зубы и редуцированный аппендикс.
Органы пищеварения у человека
Желудочно-кишечный тракт — часть пищеварительной системы, поэтому не стоит эти два понятия смешивать. Под трактом подразумеваются непосредственно отделы пищеварительной трубки, а в систему входят печень, поджелудочная железа и все то, что участвует в пищеварении. В состав ЖКТ входят следующие участки:
- рот;
- глотка;
- пищевод;
- желудок;
- тонкий кишечник;
- толстый кишечник.
Вспомогательными органами всей системы являются:
- слюнные железы;
- печень;
- поджелудочная железа;
- желчный пузырь.
Отделы пищеварительного тракта формируются у эмбриона в возрасте до 4 недель из трех участков кишки. Передний участок делится на глотку, пищевод, желудок и первый отдел двенадцатиперстной кишки, средний становится тонким кишечником, а задний — толстым.
Ротовая полость, глотка и пищевод
Вся пища попадает в организм через рот. Там она первично обрабатывается в щелочной среде, которую дает слюна. Слюнные железы расположены в толще слизистой рта. Самые крупные из них находятся около ушей, под нижней челюстью и под языком. Пища пережевывается, причем функции разных зубов различны.
Так, резцы предназначены для откусывания твердой пищи, клыками можно разрушать мясо, а финальный этап пережевывания — перетирание пищевого комка премолярами и молярами.
Далее, пища поступает в глотку. Этот орган является связующим звеном между носовой полостью, пищеводом и гортанью, но во время глотания мышцы работают так, что попадание еды в дыхательную систему исключается. Поперхнуться можно в том случае, когда пища проходит вниз без акта глотания. Этот акт обеспечивается пятью мышцами — тремя констрикторами и двумя поднимателями.
Связующим звеном между желудком и глоткой служит пищевод. Этот орган имеет длину от 25 до 30 см и представляет собой полую трубку. Проход пищи обеспечивается мышечной активностью стенок — причем в верхней части это поперечно-полосатая мускулатура, работающая при глотании, а в нижнем отделе преобладает гладкая, управляемая непроизвольно.
На своих концах пищевод имеет сфинктеры, представляющие собой клапаны. Они в норме пропускают пищевой комок только в одном направлении и препятствуют обратному выходу пищи.
Желудок и его функции
Желудок — это полый орган с интенсивной перистальтикой, причем его объем непостоянен. Пустой желудок здорового человека обычно около 0,5 литра, после еды он может растянуться до 1 литра. У людей, страдающих перееданием, он может достигать 4 литров, но это уже за границами нормы.
Среда в желудке кислая — этот орган продуцирует до 2,5 л соляной кислоты за сутки. Долгое время его функции были сильно преуменьшены, но благодаря многолетним наблюдениям их количество велико. Среди важнейших можно отметить:
- обработку пищи при помощи соляной кислоты и пепсина;
- выработку гистамина и серотонина;
- секрецию фермента, необходимого для усваивания витамина В12;
- всасывание воды, соли и углеводов;
- механическое перетирание пищи и проталкивание ее дальше.
Секреция различных активных веществ происходит благодаря железам слизистой оболочки. Их около 15 млн, и особенно много их в районе дна. Благодаря воздействию желудочного сока удается разрушить белки пищи, разделив их на усваиваемые аминокислоты.
Поверхность слизистой желудка имеет складчатую структуру, что обеспечивается подслизистой основой. Сокращения происходят засчет большого количества мышечной ткани. Она окружает желудок в три слоя, и между слоями находятся периферические нервы, управляющие сокращениями.
Заканчивается желудок привратником — клапаном, отделяющим его от двенадцатиперстной кишки.
Тонкий кишечник
Его можно поделить на три части — двенадцатиперстную кишку, тощую и подвздошную. Двенадцатиперстная кишка, отделенная от желудка привратником, имеет в своей стенке так называемый сфинктер Одди — бугорок, под которым находится выход протоки из желчного пузыря и поджелудочной железы. Ферменты, которые поступают в ДПК по этой протоке, имеют щелочной характер, и от слаженности работы ДПК и печени зависит состояние ЖКТ в целом.
Ферменты способствуют распаду жиров, сложных углеводов (кроме целлюлозы), крупных молекул белковых соединений.
Самая важная функция тонкого кишечника — всасывание компонентов пищи. Именно здесь усваивается большинство как питательных веществ, так и вредных, в том числе ядов. Лекарства в форме таблеток тоже рассчитаны на то, что будут всасываться в лимфатическую и кровеносную систему именно здесь, пройдя кислоту в желудке и ферменты ДПК. Все разнообразие функций тонкого кишечника обеспечивается его слизистой, состоящей из пяти типов клеток, и двух мышечных слоев. Один из них расположен циркулярно, а другой — продольно.
Тонкий кишечник обладает собственной перистальтикой; при жизни он находится в тонусе. После смерти он расслабляется, и способен растягиваться в 1,5 раза.
Нижний отдел тонкого кишечника — подвздошная кишка — вырабатывает нейротензин. Этот гормон регулирует пищевое поведение.
Толстая кишка
Она отделена от тонкой илеоцекальным клапаном, открывающимся в первый отдел — слепую кишку.
Слепая кишка представляет собой мешок, размеры которого варьируются. В норме она снабжена червеобразным отростком, в котором содержится своеобразная фабрика микрофлоры; помимо этого он несет и иммунную функцию, особенно на этапе эмбрионального развития и в раннем детстве.
Самый длинный участок толстого кишечника — ободочная кишка. Она представлена тремя отделами — восходящим, поперечным и нисходящим. Далее она переходит в сигмовидную кишку, а та — в прямую.
В толстом кишечнике происходит всасывание воды и формируются каловые массы. Кроме того, именно здесь происходит синтез витамина К и некоторых витаминов группы В, если у человека все в порядке с микрофлорой.
Стенки толстого кишечника довольно толстые по сравнению со стенками тонкого. Перистальтика его зависит от характера питания. Например, большое количество клетчатки ее стимулирует, а гомогенизированная пища с малым содержанием целлюлозы, напротив, способствует возникновению запоров.
Из всего объема пищевого комка (химуса), поступившего в толстый кишечник, до прямой кишки доходит лишь треть — настолько эффективно идет всасывание.
Заканчивается это отдел ЖКТ прямой кишкой и анусом. Он закрыт сфинктером, который при рождении работает чисто рефлекторно, но по мере роста ребенка дефекация становится управляемым действием, контролируемым корой головного мозга.
Органы ЖКТ и их заболевания
Разобравшись, что входит в ЖКТ, и чем один отдел отличается от другого, стоит провести небольшой ликбез. Часто люди, слыша какой-либо диагноз, оканчивающийся на -ит, не могут понять, к чему он относится. Наиболее часто путают толстый и тонкий кишечник, а также объединяют желудок с двенадцатиперстной кишкой. Итак, воспалительными заболеваниями слизистой оболочки следующих органов являются:
ротовая полость — стоматит;- слюнные железы — сиалоаденит и паротит (воспаление околоушных желез);
- пищевод — эзофагит;
- желудок — гастрит;
- двенадцатиперстная кишка — дуоденит;
- печень — гепатит;
- поджелудочная железа — панкреатит;
- тощая и подвздошная кишка — энтерит;
- червеобразный отросток слепой кишки — аппендицит;
- сама слепая кишка — тифлит;
- весь толстый кишечник — колит;
- прямая кишка — проктит;
- анальные железы (рудиментарный орган) — парапроктит.
Помимо этого, работа пищеварительной системы может нарушаться из-за инфекций, эндокринных заболеваний, характера питания, употребления алкоголя, а также из-за различных злокачественных опухолей.
Полноценная работа пищеварительной системы возможна лишь при правильном питании, физической активности и отсутствии инфекционных заболеваний, которые лечатся антибиотиками. Выход из строя даже одного органа скажется на работе не только следующих за ним отделов, но и всего организма.
