Завдяки перистальтичним рухам стравоходу вода доходить до шлунка за 1 с, грудочка каші - за 5 с, а твердіші частинки - за 9-10 с. У місці переходу стравоходу в шлунок розташований сфінктер - ділянка з розвиненими кільцевими м’язами. Коли м’язи сфінктера розслаблюються, харчова грудка потрапляє до шлунка. Їх скорочення перешкоджають поверненню вмісту шлунка в стравохід.
Ротова порожнина, глотка і стравохід утворюють систему, що відповідає за підготовку їжі до подальшої обробки в шлунку і за процес надходження до нього.
Шлунок у людини розташований під діафрагмою з лівого боку черевної порожнини. Це порожнистий мішкоподібний м’язів орган, що здатен розтягуватися, коли до нього потрапляє їжа. Стінки порожнього шлунка утворюють складки, і він має розмір зо два кулаки. Повністю розтягнутий шлунок дорослої людини може вміщувати 2-4 л їжі.
Які функції виконує шлунок? У ньому їжа накопичується, переміщується і зазнає подальшої хімічної обробки (дивіться малюнок 30.1. у підручнику). Перемішуванню їжі сприяють скорочення м’язового шару, який, окрім подовжніх і кільцевих м’язів, має косі м’язи. Хімічні зміни відбуваються з їжею під дією шлункового соку. Час перебування їжі в шлунку залежить від її складу: що більше жирів міститься в ній, то довше вона затримується в шлунку.
Шлунковий сік - безбарвна рідина, що не має запаху. Він виробляється численними залозами слизової оболонки шлунка. У 1мм2 слизової оболонки міститься приблизно 100 таких залоз. Одні з них виробляють ферменти, інші - соляну кислоту, треті виділяють слиз. У людини зазвичай виробляється 2-2,5 л шлункового соку за добу.
Основним ферментом шлункового соку є пепсин. Він розщеплює молекули білка на простіші молекули, утворені з декількох амінокислот. Пепсин діє лише за температури 35-37°С і за наявності соляної кислоти. Соляна кислота знищує хвороботворні організми, виконуючи захисну функцію. Слиз, яким вкрита слизова оболонка шлунка, перешкоджає дії соляної кислоти і пепсину на його стінку, захищаючи її від само перетравлення і механічних ушкоджень.
У шлунку проковтнуті харчові грудки перетворюються на напіврідку масу - хімус. Час від часу вона виштовхується із шлунка в кишечник через отвір, оточений сфінктером, який перешкоджає поверненню хімусу до шлунка.
Травлення в тонкому кишечнику. Відділ тонкого кишечнику, що відходить від шлунка, називають дванадцятипалою кишкою (дивіться малюнок 30.2 у підручнику). Її довжина складає близько 25 см. У неї відкриваються протоки підшлункової залози і жовчного міхура. Наступні відділи тонкого кишечнику - порожниста кишка (1,5-2,5м) і клубова кишка (близько 3 м). Завдяки такій довжині тонкого кишечнику перетравлення їжі відбувається протягом значного часу. Скорочуючись, гладенькі м’язи кишечнику здійснюють перистальтичні і маятникоподібні рухи, що переміщують і перемішують хімус.
Під час уху хімус перетворюється на сполуки, які засвоюються організмом. Це відбувається під дією ферментів підшлункової залози та секретів жовчного міхура, а також ферментів, що виділяються залозами тонкого кишечнику. У ньому остаточно розщеплюється близько 80% вуглеводів і майже 100% білків і жирів, що надходять з їжею. Білки розщеплюються під дією двох основних ферментів: трипсину та хемотрипсину, вуглеводи - під дією амілаз, жири розщеплюють ліпази. Ці ферменти не працюють у кислому середовищі. Тому для нейтралізації соляної кислоти, яка надходить у складі хімусу до тонкого кишечнику, його залози та підшлункова залоза виділяють лужні речовини.
У жовчі, що потрапляє в кишечник з жовчного міхура, ферментів немає. Речовини жовчі "розбивають" нерозчинні у воді краплі иру на дрібніші крапельки. Жири в цих крапельках стають доступнішими для дії ліпаз та ефективніше розщеплюються.
Де саме в тонкому кишечнику відбувається травлення? У цьому процесі розрізняють порожнинне і пристінкове травлення. Завдання порожнистого травлення полягає в тому, щоб роздрібнити великі органічні молекули за допомогою ферментів залоз самого кишечника і підшлункової залози, а також жовчі. Остаточне розщеплення відбувається під час пристінкового травлення.
На внутрішній поверхні кишечнику неозброєним оком можна побачити безліч складок. Розглядаючи їх у мікроскоп, ви побачите численні ворсинки, вкриті клітинами епітелію, які виробляють ферменти, слиз тощо. Придивившись до такої клітини, ви побачите на її мембрані безліч мікроворсинок. Ворсинки та слиз, збагачений ферментами, і є тим середовищем, де відбувається пристінкове травлення.
Саме до нього надходять молекули, які утворилися внаслідок порожнинного травлення. Між мікроворсинками і в плазматичній мембрані клітин епітелію містяться молекули ферментів. Потрапивши між мікроворсинками, невеликі молекули розщеплюються на ще дрібніші - такі, що можуть бути перенесені через мембрани клітин епітелію Так розпочинається процес всмоктування речовин.
Всмоктування речовин в тонкому кишечнику. Поживні речовини надходять до кровоносних і лімфатичних капілярів через епітеліальну оболонку травного тракту. Здебільшого це відбувається в тонкому кишечнику, який пристосований до того, щоб всмоктування було якомога ефективнішим.
Зсередини кишечник вистелений слизовою оболонкою з величезною кількістю виростів: понад 2500 ворсинок міститься на кожному квадратному сантиметрі внутрішньої поверхні цього органа. Кожна клітина ворсинки утворює до 3000 мікроворсинок. Завдяки ворсинкам і мікроворсинкам внутрішня поверхня тонкого кишечнику перевищує за площею футбольне поле. Отже, для пристінкового травлення в організмі існує поверхня величезного розміру - через неї і всмоктуються речовини.
У порожнинах ворсинок (дивіться малюнок у підручнику) розміщуються кровоносні та лімфатичні капіляри, елементи гладенької м’язової тканини, нервові волокна. Ворсинки й мікроворсинки є основним "пристроєм", який забезпечує всмоктування поживних речовин.
Як відбувається всмоктування речовин? Існує два способи транспорту речовин через епітелій кишечнику: через щілини між клітинами й через самі епітеліальні клітини. У першому випадку транспорт відбувається шляхом дифузії. У такий спосіб надходять до внутрішнього середовища вода і деякі мінеральні солі й органічні сполуки.
Проте шляхом дифузії до внутрішнього середовища ворсинки потрапляє лише мала частка поживних речовин. Багатьом молекулам доводиться проникати всередину ворсинок крізь самі епітеліальні клітини. Перш за все, ці молекули мають подолати їх плазматичні мембрани. У цьому їм допомагають спеціальні молекули - переносники. Опинившись у клітині, молекули поживних речовин переміщуються в цитоплазмі до іншого боку клітини і через мембрану виходять у міжклітинну рідину. Подолання цих буєрів молекулами речовин, що всмоктуються, потребує зазвичай великих витрат енергії.
Що відбувається з речовинами, які дісталися міжклітинної рідини ворсинки? Їх молекули спрямовуються в кровоносні або лімфатичні капіляри ворсинок. Безпосередньо до крові переходять розчинені у воді глюкоза, амінокислоти, солі мінеральних речовин. Продукти розщеплення жирів (гліцерин і жирні кислоти) надходять спочатку в лімфу, а з нею потрапляють до кровоносної системи.
Травлення в товстому кишечнику. Товстий кишечник людини завдовжки 1,2-1,5м, його діаметр сягає 9 см. Перетравлення їжі та її всмоктування в основному завершуються в тонкому кишечнику. Виняток становлять лише деякі речовини, наприклад целюлоза. Вона частково перетравлюється в товстому кишечнику численними молочнокислими бактеріями. Ці бактерії - мутуалісти синтезують корисні для людини речовини: деякі амінокислоти, вітамін К, вітаміни групи В, що надходять у кров і транспортуються до кожної клітини організму людини.
Травний сік, який продукують залози стінок товстої кишки, майже не містить ферментів. Основний його компонент - слиз, який діє на неперетравлені рештки, й вони стають подібними до мастила.
Чому рештки їжі в товстому кишечнику ущільнюються? Саме в ньому відбувається інтенсивне всмоктування води в кровоносні судини. Унаслідок цього хімус, просуваючись поступово перетворюється на щільні калові маси. Калові маси можуть залишатися в товстому кишечнику до 36 годин, а потім переміщуються до прямої кишки. З прямої кишки вони виводяться назовні через анальний отвір, оточений сфінктером. Цей сфінктер, на відміну від тих, що розміщуються в стравоході та шлунку, скорочуються довільно. Це означає, що виділення калових мас людина контролює.
Печінка - найбільший із внутрішніх органів людини, її маса складає зазвичай 2-4% маси тіла. Печінка розташована з правого боку в черевній порожнині під діафрагмою. У неї заглиблений жовчний міхур, з’єднаний з дванадцятипалою кишкою жовчною протокою. Печінка складається з клітин гепатоцитів, зібраних у часточки діаметром 0,5-2 мм. Каркас, що утримує гепатоцити разом, утворений сполучною тканиною, її шаром оточений і весь орган. Печінка рясно пронизана лімфатичними судинами і нервами. Артеріальна кров, що постачає клітинам печінки кисень, надходить до неї печінковою артерією. Ще один канал надходження крові до печінки - це ворітна вена, у яку із системи кровообігу кишечнику потрапляє венозна кров, насичена поживними речовинами, що утворилися в кишечнику. І печінкова артерія, і ворітна вена в печінці розгалужуються, утворюючи власні мережі капілярів. Розгалуження ворітної вени називають ворітною системою печінки. Обидві мережі капілярів збираються до однієї вени, що впадає в нижню порожнисту вену.