Переваривание и всасывание у человека происходит в пищеварительном или желудочно-кишечном тракте, или, проще говоря, в пищеварительной трубке, протянувшейся от ротового отверстия до анального. Поскольку стенка пищеварительной трубки является продолжением наружной поверхности тела, находящаяся в ней пища, оказывается как бы снаружи тела. Пиша может быть усвоена организмом только после того, как она будет механически измельчена при участии зубов и мышц кишечных стенок (механическое переваривание), а затем входящие в ее состав сложные высокомолекулярные соединения подвергнутся расщеплению под воздействием ферментов и превратятся в достаточно простые молекулы (химическое переваривание), способные всасываться клетками стенок кишечника. Отсюда питательные вещества попадают в кровь или лимфу, которые доставляют их клеткам различных тканей организма, где они окончательно усваиваются. Непереваренные остатки пищи выбрасываются через анальное отверстие. На данном этапе полезно вспомнить основные процессы, из которых складывается питание.
Пищеварительный тракт человека делится на специализированные участки (отделы), каждый из которых играет определенную роль в общем процессе переваривания и всасывания. Эти отделы и краткое описание их функций представлены на рисунке.
Обобщенное строение пищеварительного тракта человека
Каждый отдел пищеварительной трубки обладает определенными морфологическими и физиологическими особенностями, но все они построены по общему плану, показанному на рисунке. Стенка пищеварительной трубки состоит из четырех различных слоев: слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной оболочки и серозной оболочки.
Слизистая оболочка
Слизистая оболочка является самым внутренним слоем пищеварительной трубки и состоит из: эпителиальной выстилки, собственной пластинки и мышечной пластинки. Именно в этой оболочке находится большое число железистых клеток и происходит всасывание.
Клетки эпителиальной выстилки секретируют большое количество слизи, которая обволакивает пишу, облегчая таким образом ее прохождение по пищеварительному тракту. Слизь также предотвращает переваривание стенок кишечника собственными ферментами. Некоторые эпителиальные клетки несут на поверхности микроворсинки, содержащие внедренные в мембраны ферменты. Микроворсинки можно видеть в световой микроскоп как тонкий слой с характерной исчерченностью, расположенной перпендикулярно поверхности клеток; благодаря такой исчерченности слой был назван щеточной каемкой. Эпителиальные клетки лежат на базальной мембране, под которой находится собственная пластинка. Последняя состоит из поддерживающего слоя соединительной ткани, содержащей кровеносные и лимфатические сосуды. Многие участки собственной пластинки содержат также железы, образованные впячиваниями эпителия. Снаружи от собственной пластинки располагается мышечная пластинка слизистой — тонкий слои гладких мышц. Основное назначение данного слоя — образование слизистой и подслизистой в некоторых отделах пищеварительного тракта.
Подслизистая основа
Подслизистая основа состоит из соединительной ткани, содержащей нервные сплетения, кровеносные и лимфатические сосуды, коллаге-новые и эластические волокна. В подслизистой основе двенадцатиперстной кишки имеются слизистые железы, выделяющие свой секрет через протоки на поверхность слизистой оболочки.
Наружная мышечная пластинка
Мышечная пластинка состоит из двух слоев гладких мышц — кольцевого и наружного продольного. Работа гладких мышц контролируется вегетативной нервной системой, их движения непроизвольны, т. е. находятся вне сознательного контроля головного мозга. Координированное сокращение этих двух слоев создают волнообразные перестальтические движения стенок кишечника, которые способствуют продвижению пиши. Эти же движения обеспечивают перемешивание пиши.
Между слоями кольцевых и продольных мышц находится ауэрбахово нервное сплетение. Ауэрбахово нервное сплетение состоит из нервов вегетативной системы, контролирующих перистальтику. Импульсы, проходящие по симпатическим нервам, приводят к расслаблению мышц пищеварительного тракта и сокращению сфинктеров, тогда как импульсы, проходящие по парасимпатическим нервам, стимулируют сокращение стенок кишечника и расслабление сфинктеров. Между слоем кольцевых мышц и подслизистой основой расположено еще одно нервное сплетение — мейснерово, контролирующее секрецию желез стенки пищеварительного тракта.
В ряде участков пищеварительной трубки слой кольцевых мышц утолщается, образуя структуры, называемые сфинктерами. Расслабления и сокращения сфинктеров контролируют перемещение пищевого комка из одного отдела пищеварительного тракта в другой. Сфинктеры находятся в местах перехода пищевода в желудок (кардиальный сфинктер), желудка в двенадцатиперстную кишку (пилорический сфинктер), подвздошной кишки в слепую и вокруг анального отверстия.
Серозная оболочка
Серозная оболочка образует самый наружный слой пищеварительной трубки. Она состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани.
Снаружи поверхность пищеварительной трубки на всем ее протяжении (кроме пищевода) покрыта брюшиной. Брюшина выстилает также брюшную полость, в которой расположена основная часть пищеварительного тракта, и образует брыжейку, которая поддерживает и подвешивает к задней стенке тела желудок и кишечник. Брыжейка образована двумя слоями брюшины; в ней располагаются нервы, кровеносные и лимфатические сосуды, идущие как по направлению к кишечнику, так и от него. Поверхность брюшины влажная, что уменьшает трение, возникающее при соприкосновении отделов кишечника друг с другом и с другими органами.
Читайте также: Ткань для церковного убранства
— Вернуться в оглавление раздела «Биология.»
Ткани. Строение и жизнедеятельность органов и систем органов: пищеварения, дыхания, выделения
Все органы и системы состоят из тканей. Ткани — это системы клеток и межклеточного вещества, которые выполняют одинаковые функции, имеют сходное строение. Дыхание, пищеварение и выделение являются основными физиологическими процессами, обеспечивающими нормальную жизнедеятельность человека.
Анатомия и физиология человека. Ткани
Анатомия – это наука, которая изучает строение человеческого организма. Ее сложно изучать, как самостоятельный предмет, так как она плотно пересекается с физиологией. Это наука, изучающая физиологические процессы человека, работу органов и систем органов.
Человек – это многоклеточный организм. Клетки образуют сложные комплексы тканей, они составляют органы, а органы целые системы. Каждая система отвечает за свои процессы жизнедеятельности.
Целостность организма обеспечивается благодаря:
- структуризации соединения всех органов, тканей и систем;
- взаимосвязь всех органов биологическими жидкостями (кровь, лимфа, плазма);
- управление организмом нервной системой (нервная связь).
Важная информация! Человек способен мыслить, принимать решения, составлять логические цепи и многое другое. За психологические и соматические процессы отвечает головной мозг.
Ткани
Ткань – это эволюционное сложившееся система клеток, которые сходны по своему строению, выполняют одинаковую функцию. Между клеток находится соединяющее их межклеточное вещество. Ткани разделяют по группам, в зависимости от их строения и выполняемым функциям.
Эпителиальная ткань
Покрывает все тело снаружи, выстилает верхний слой слизистых оболочек, покрывает все железы
Деление клеток происходит быстро, минимальное количество межклеточного вещества, потому они плотно прилегают друг к другу.
Соединительная ткань
Кровь, лимфа, хрящи, кости, жировая ткань, сухожилия, связки
Хорошо развито межклеточное вещество, которое может быть представлено твердым составляющим (кости), плотным (хрящи), жидким (кровь)
Мышечная ткань
Стенки внутренних органов (гладкие мышцы), скелетные мышцы (поперечно-полосатые), сердце
Состоит из миозиновых и актиновых нитей, которые преобразуются в волокна. Они способны к сокращению. Разделяют гладкую мышечную ткань и поперечно-полосатую
Нервная ткань
Головной и спинной мозг, нейроны
Нейрон имеет тело с центральным ядром, от него отходят отростки: короткие и длинные. Длинные передают сигналы, короткие принимают.
- Регуляторная
- Координация движений
- Управление физиологическими процессами
- Взаимодействие с окружающим миром
- Психоэмоциональная
- Интеграция всех частей организма
Все ткани имеют свои подразделения на более подробные структуры:
Эпителиальная ткань:
- Плоский эпителий. Клетки плотно лежат друг около друга, практически нет межклеточного вещества. Выстилает верхние слои кожи.
- Железистый эпителий. Клетки разделены межклеточным веществом, которое выделяет секрет. Покрывает железы.
- Мерцательный эпителий. Плотно прилегают клетки, имеют небольшие реснички. Выстилают дыхательные пути и матку у женщин.
Соединительная ткань:
- Плотная волокнистая. Коллагеновые волокна собраны в пучки, плотно прилегают друг к другу, имеют небольшое количество межклеточного вещества. Находится на связках и сухожилиях, встречается в полых органах.
- Рыхлая волокнистая. Клетки расположены свободно, имеют звездчатую форму. Находится в жировых тканях, прослойками между органами.
- Хрящевая. Клетки находятся в плотных капсулах, заключенных в плотное межклеточное вещество. Выстилает хрящи.
- Костная. Расположена в виде окружностей на костях, связана плазматическими отростками и твердым межклеточным веществом. Образует все кости человека.
- Кровь и лимфа. Жидкая ткань, состоит из форменных элементов крови, лимфы и плазмы, тканевой жидкости.
Мышечная ткань:
- Поперчно-полосатая. Пучки волокон, которые чередуют светлые и темные диски. Покрывает все кости.
- Гладкая. Веретеновидные клетки с центральным ядром. Выстилает полые внутренние органы.
- Сердечная. Похожа на поперечнополосатую ткань, объединяет все волокна и синхронно сокращается. Выстилает сердце.
Нервная ткань не имеет подразделений.
Строение и функции пищеварительной системы
Пищеварительная система – это система органов, которая отвечает за переработку пищи, всасывание питательных веществ, выведение из него продуктов жизнедеятельности. Разделяют систему на пищеварительный тракт и железы. Пищеварительный тракт включает в себя:
Читайте также: Пошив платья количество ткани
- ротовую полость;
- глотку;
- пищевод;
- желудок;
- тонкий кишечник;
- толстый кишечник.
Рис. 3. Пищеварительная система
К пищеварительным железам относятся слюнные железы, печень и часть поджелудочной железы. Они секретируют пищеварительные ферменты, которые осуществляют процессы расщепления белков, жиров и углеводов.
Ротовая полость состоит из зубов, верхнего и нижнего неба, языка. Зубы помогают измельчать пищу и способствуют образованию пищевого комка. Язык отвечает за вкусовые рецепторы, отвечает за речь и проталкивание пищи в глотку. Под языком, в нижнем небе, расположены слюнные железы. Они выделяют секрет, который называется слюной. Она способствует склеиванию пищевого комка, содержит фермент амилазу и помогает расщеплять крахмал до глюкозы.
Интересно знать! В слюне содержится лизоцим, он уничтожает бактерии и инфекции, попадающие на слизистую оболочку.
Глотку разделяют на три части: ротоглотку, носоглотку и гортань. Они работают рефлекторно. Пищевой комок попадает глотку, ротоглотка перекрывает гортань и проталкивает его в пищевод. Ротоглотка сообщается с ротовой полостью, а носоглотка с носом.
Пищевод выстлан мышечной поперечно-полосатой тканью, проталкивает пищу в желудок, благодаря перистальтике стенок и сокращению мышечных волокон. Далее пища попадает в желудок и начинается процесс переваривания.
Желудок – это расширенная часть пищеводной трубки. Он имеет широкое дно, выстилается разными видами клеток. Орган предназначен для накапливания и переваривания пищи. В желудке вырабатываются
пищеварительные ферменты, происходит расщепление белков и жиров.
Железистый эпителий стенок вырабатывает желудочный сок в объеме 2-2,5 л в сутки. Он способствует набуханию пищи и расщепляет белки. Жидкость представляет собой соляную кислоту, смешанную с пищеварительными ферментами. Поверхность желудка покрыта плотным слоем слизи, слизь защищает стенки желудка от повреждения кислотой. Далее пища переходит в двенадцатиперстную кишку и обрабатывается ферментами пищеварительных желез.
Печень расположена в правой части брюшной полости, разделена на три доли. Поверхность покрыта печеночным эпителием. Имеет желчный пузырь, который вырабатывает желчь. Она по протокам печени проходит в двенадцатиперстную кишку, где создает благоприятную для органа слабощелочную среду. Сама железа ферменты не вырабатывает, но активирует работу других ферментов.
Поджелудочная железа находится за желудком на задней брюшной стенке. Частично выполняет функцию пищеварения, в остальном вырабатывает гормоны. Она выделяет панкреатический сок, который содержит трипсин и амилазу для переваривания белков и углеводов, жиров. Секрет направляется в двенадцатиперстную кишку. Он имеет слабощелочную реакцию, выделяется в объеме 2-2,5 л в сутки.
Тонкий кишечник подразделяют на двенадцатиперстную кишку, тонкую и подвздошную. Общая длина составляет 5-6 м. Внутри выстилается ворсинками. На этом участке происходит полное переваривание пищи, расщепляются белки, жиры и углеводы. Процесс происходит не только при помощи ферментов, но и клетками. После завершения процесса происходит всасывание полезных питательных веществ через стенки кишечника. Они попадают в ток крови и разносятся по организму, обеспечивая насыщение.
Толстый кишечник состоит из слепой, ободочной и прямой кишки. Общая длина составляет 1,5 – 2 м. В нем происходит формирование кала. В данной среде находится большое количество полезных бактерий, которые обеспечивают процессы брожения клетчатки, синтез витамина К и В12, гниение белков. Пищевые остатки скапливаются в прямой кишке и выводятся через анальное отверстие.
Регуляция пищеварения
Центр переваривания еды расположен в продолговатом мозге. За процесс дефекации отвечает отдел спинного мозга, который находится в пояснично-крестцовом отделе. Симпатический отдел вегетативной нервной системы снижает перистальтику кишечника, а парасимпатический наоборот усиливает. Гуморальная регуляция осуществляется как собственными гормонами желудочно-кишечного тракта, так и гормонами эндокринной системы (адреналин). Нужно питаться здоровой и свежей пищей. Рацион человека должен соответствовать балансу энергозатрат и потребления энергии. Средняя суточная потребность в белках примерно составляет 100—150 г, в углеводах – 400—500 г и в жирах – около 80 г.
Строение и функции дыхательной системы
Дыхательная система обеспечивает функцию дыхания. Дыхание – это процесс поступления кислорода в организм, использование его в окислительных процессах и удаление углекислого газа из тканей и органов. Эту функцию можно назвать одним словом – газообмен.
В дыхательной системе выделяют следующие органы:
