Пищеварение, органы пищеварения и их функции

Структурно-функциональная единица экзокринной части железы – ацинус. Он состоит из альвеолярного секреторного отдела, от которого начинается вставочный выводной проток. Секреторный отдел окружен базальной мембраной; образующие его клетки синтезируют ферменты панкреатического сока и выделяют их в неактивном состоянии. Активация ферментов происходит в просвете кишки компонентами кишечного сока. Между соседними ацинусами лежат тонкие прослойки соединительной ткани, в которой проходят кровеносные капилляры и нервные волокна вегетативной нервной системы. Протоки соседних ацинусов сливаются в межацинозные протоки, которые, в свою очередь, впадают в более крупные внутридольковые и междольковые протоки, лежащие в соединительнотканных перегородках. Последние, сливаясь, образуют общий выводной проток, который проходит от хвоста железы к головке и открывается на большом сосочке двенадцатиперстной кишки. На малом сосочке кишки открывается непостоянный добавочный проток. Жидкий компонент панкреатического сока секретируется клетками выводных протоков, в основном межацинозных. В стенках протоков имеются бокаловидные клетки.

Регуляция функции  секреторных клеток происходит не только нервным, но и гуморальным путями. Эндокринные клетки в протоках железы вырабатывают секретин, который действует на клетки протоков. Еще два гормона: панкреозимин и холецистокинин, оказывают влияние на секреторные клетки и стимулируют выработку ферментов. Они также регулируют желчеотделение в печени.

Эндокринная часть железы образована островками овальной, лентовидной или звездчатой формы, расположенными между ацинусами. Большее их количество обнаруживается в хвостовой части железы. Общее  их число - 1-2 млн и более, но все же их объем не превышает 3% объема железы. С возрастом количество островков уменьшается. Виды клеток, образующих островки, будут подробнее рассмотрены в разделе 4.6.8.

Кровоснабжение  железы осуществляется через ветви  чревного ствола и верхнебрыжеечной артерии. Они обильно ветвятся и образуют густые капиллярные сети вокруг ацинусов и внутри островков. Оттекающая от поджелудочной железы кровь поступает в воротную вену. Вокруг ацинусов и островков начинаются лимфатические капилляры.

Иннервация железы осуществляется блуждающим и симпатическим нервами. Последние входят по кровеносным сосудам. В ткани железы имеются интрамуральные ганглии, образованные холин- и пептидергическими нейронами. Их отростки оканчиваются на клетках ацинусов и островков и регулируют секреторную функцию железы. В тканях железы чувствительные нервные волокна образуют рецепторные окончания, такие как пластинчатые тельца.

                                                        Печень

ПЕЧЕНЬ - самая большая железа в организме человека, выполняющая множество функций. Связки фиксируют ее положение в правой верхей части брюшной полости. В структуру печени входит несколько долей, каждая из которых состоит из функциональных единиц - долек. Печеночные клетки секретируют желчь, необходимую для пищеварения, во внутридольковые желчные канальцы. Через общий желчный проток желчь транспортируется в кишечник или же желчный пузырь, где запасается для дальнейшего использования. Питание печеночной ткани обеспечивается кровью, притекающей по печеночной артерии. Воротная вена приносит кровь, содержащую всосавшиеся продукты пищеварения, которые в печени подвергаются дальнейшей переработке. Вся поступающая кровь попадает в дольковые капилляры - синусоиды. Протекая по ним, она омывает печеночные клетки и выходит через центральную, потом междольковую, а затем печеночную вены в нижнюю полую вену.

Функции. Печень - необходимый для жизни орган со множеством различных функций. Одна из главных - образование и выделение желчи, прозрачной жидкости оранжевого или желтого цвета. Желчь содержит кислоты, соли, фосфолипиды (жиры, содержащие фосфатную группу), холестерин и пигменты. Соли желчных кислот и свободные желчные кислоты эмульгируют жиры (т.е. разбивают на мелкие капельки), чем облегчают их переваривание; превращают жирные кислоты в водорастворимые формы (что необходимо для всасывания как самих жирных кислот, так и жирорастворимых витаминов A, D, E и K); обладают антибактериальным действием. Все питательные вещества, всасываемые в кровь из пищеварительного тракта, - продукты переваривания углеводов, белков и жиров, минералы и витамины - проходят через печень и в ней перерабатываются. При этом часть аминокислот (фрагментов белков) и часть жиров превращаются в углеводы, поэтому печень - крупнейшее "депо" гликогена в организме. В ней синтезируются белки плазмы крови - глобулины и альбумин, а также протекают реакции превращения аминокислот (дезаминирование и переаминирование). Дезаминирование - удаление азотсодержащих аминогрупп из аминокислот - позволяет использовать последние, например, для синтеза углеводов и жиров. Переаминирование - это перенос аминогруппы от аминокислоты на кетокислоту с образованием другой аминокислоты. В печени синтезируются также кетоновые тела (продукты метаболизма жирных кислот) и холестерин. Печень участвует в регуляции уровня глюкозы (сахара) в крови. Если этот уровень возрастает, клетки печени превращают глюкозу в гликоген (вещество, сходное с крахмалом) и депонируют его. Если же содержание глюкозы в крови падает ниже нормы, гликоген расщепляется и глюкоза поступает в кровоток. Кроме того, печень способна синтезировать глюкозу из других веществ, например аминокислот; этот процесс называется глюконеогенезом. Еще одна функция печени - детоксикация. Лекарства и другие потенциально токсичные соединения могут превращаться в клетках печени в водорастворимую форму, что позволяет их выводить в составе желчи; они могут также подвергаться разрушению либо конъюгировать (соединяться) с другими веществами с образованием безвредных, легко выводящихся из организма продуктов. Некоторые вещества временно откладываются в клетках Купфера (специальных клетках, поглощающих чужеродные частицы) или в иных клетках печени. Клетки Купфера особенно эффективно удаляют и разрушают бактерии и другие инородные частицы. Благодаря им печень играет важную роль в иммунной защите организма. Обладая густой сетью кровеносных сосудов, печень служит также резервуаром крови (в ней постоянно находится около 0,5 л крови) и участвует в регуляции объема крови и кровотока в организме. В целом печень выполняет более 500 различных функций, и ее деятельность пока не удается воспроизвести искусственным путем. Удаление этого органа неизбежно приводит к смерти в течение 1-5 дней. Однако у печени есть громадный внутренний резерв, она обладает удивительной способностью восстанавливаться после повреждений, поэтому человек и другие млекопитающие могут выжить даже после удаления 70% ткани печени. 
Строение. Сложная структура печени прекрасно приспособлена для выполнения ее уникальных функций. Доли состоят из мелких структурных единиц - долек. В печени человека их насчитывается около ста тысяч, каждая 1,5-2 мм длиной и 1-1,2 мм шириной. Долька состоит из печеночных клеток - гепатоцитов, расположенных вокруг центральной вены. Гепатоциты объединяются в слои толщиной в одну клетку - т.н. печеночные пластинки. Они радиально расходятся от центральной вены, ветвятся и соединяются друг с другом, формируя сложную систему стенок; узкие щели межу ними, наполненные кровью, известны под названием синусоидов. Синусоиды эквивалентны капиллярам; переходя один в другой, они образуют непрерывный лабиринт. Печеночные дольки снабжаются кровью от ветвей воротной вены и печеночной артерии, а образующаяся в дольках желчь поступает в систему канальцев, из них - в желчные протоки и выводится из печени.

 
ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ПЕЧЕНОЧНОЙ ДОЛЬКИ. Воротная вена печени и печеночная артерия обеспечивают печень необычным, двойным кровоснабжением. Обогащенная питательными веществами кровь из капилляров желудка, кишечника и нескольких других органов собирается в воротную вену, которая вместо того, чтобы нести кровь к сердцу, как большинство других вен, несет ее в печень. В дольках печени воротная вена распадается на сеть капилляров (синусоидов). Термин "воротная вена" указывает на необычное направление транспорта крови из капилляров одного органа в капилляры другого (сходную систему кровообращения имеют почки и гипофиз). Второй источник кровоснабжения печени, печеночная артерия, несет обогащенную кислородом кровь от сердца к наружным поверхностям долек. Воротная вена обеспечивает 75-80%, а печеночная артерия 20-25% общего кровоснабжения печени. В целом за минуту через печень проходит около 1500 мл крови, т.е. четверть сердечного выброса. Кровь из обоих источников попадает в конечном итоге в синусоиды, где смешивается и идет к центральной вене. От центральной вены начинается отток крови к сердцу через долевые вены в печеночную (не путать с воротной веной печени). Желчь секретируется клетками печени в мельчайшие канальцы между клетками - желчные капилляры. По внутренней системе канальцев и протоков она собирается в желчный проток. Часть желчи направляется прямо в общий желчный проток и изливается в тонкий кишечник, но большая часть по пузырному протоку возвращается на хранение в желчный пузырь - небольшой мешочек с мышечными стенками, прикрепленный к печени. Когда пища поступает в кишечник, желчный пузырь сокращается и выбрасывает содержимое в общий желчный проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Печень человека производит около 600 мл желчи в сутки. 
Портальная триада и ацинус. Ветви воротной вены, печеночной артерии и желчного протока расположены рядом, у наружной границы дольки и составляют портальную триаду. На периферии каждой дольки находится несколько таких портальных триад. Функциональной единицей печени считается ацинус. Это - часть ткани, которая окружает портальную триаду и включает лимфатические сосуды, нервные волокна и прилегающие секторы двух или более долек. Один ацинус содержит около 20 печеночных клеток, расположенных между портальной триадой и центральной веной каждой дольки. В двумерном изображении простой ацинус выглядит как группа сосудов, окруженная прилегающими участками долек, а в трехмерном - похож на ягоду (acinus - лат. ягода), висящую на стебельке из кровеносных и желчных сосудов. Ацинус, микрососудистый каркас которого состоит из перечисленных выше кровеносных и лимфатических сосудов, синусоидов и нервов, является микроциркуляторной единицей печени. Клетки печени них три: синусоидальная, обращенная в синусоидальный канал; канальцевая - участвующая в образовании стенки желчного капилляра (собственной стенки он не имеет); и межклеточная - непосредственно граничащая с соседними печеночными клетками. 
 
                                             Желчный пузырь

Желчный пузырь имеет грушевидную форму и  располагается в переднем отделе правой продольной борозды печени. В желчном пузыре различают расширенный  отдел - дно, среднюю часть -тело и суженную часть-шейку. Шейка желчного пузыря продолжается в пузырный проток, длиной около 3,5 см. Пузырный и печеночный протоки (как было сказано выше) образуют общий желчный проток достигающий длины 6-8 см. Общий желчный поток открывается в двенадцатиперстную кишку. У места его впадения располагается гладкомышечный жом, регулирующий поступление желчи и панкреатического сока в двенадцатиперстную кишку.

Желчь вырабатывается печеночными клетками непрерывно и  через систему протоков поступает  в кишечник. Часть образующейся желчи  скапливается в желчном пузыре, где  в результате всасывания воды ее концентрация увеличивается в несколько раз. Во время пищеварения сокращениями желчного пузыря густая желчь изгоняется в двенадцатиперстную кишку. В состав желчи входят желчные кислоты, желчные пигменты, холестерин, билирубин. Билирубин образуется в печени из продуктов распада гемоглобина. Часть его из кишечника всасывается в кровь и выводится с мочой в виде уробилина. Большая часть пигментов выводится с калом в виде стеркобилина (стеркобилин придает окраску калу, как уробилин - моче). При некоторых заболеваниях желчных путей (камни, воспалительные процессы), когда путь желчи закрыт механическим препятствием, кал становится бесцветным и приобретает гнилостный запах. Желчь, не поступившая в кишечник, из желчных протоков впитывается в кровь и обусловливает желтую окраску кожи и видимых слизистых (желтуха!). При нарушениях обмена веществ холестерин желчи может выпадать в нерастворенном виде и образовывать камни в желчном пузыре и желчных путях.

Физиологическая роль желчных путей состоит в  выведении желчи в кишечник. При отсутствии пищи в кишечнике желчь поступает туда в небольшом количестве, если же человек плотно пообедал, то ее количество значительно увеличивается. Наиболее обильно желчь изливается в кишечник после приема в пищу таких продуктов, как мясо, яйца, молоко. Механизм поступления желчи в двенадцатиперстную кишку несложен: продукты переваривания пищевых веществ действуют на стенки двенадцатиперстной кишки (на сфинктер Одди), оттуда поступает импульс на желчный пузырь, желчный пузырь сокращается и опорожняется. Скорость тока желчи и ее количество при этом значительно повышаются.

Желчный пузырь является дополнительным резервуаром  желчи. Объем содержащейся в нем  желчи невелик (до 60 мл), но зато желчь  в желчном пузыре сильно концентрирована. Концентрация желчи, находящейся в желчном пузыре, почти в 10 раз превышает концентрацию желчи, выходящей из печени; следовательно, по количеству основных элементов пузырная порция желчи, поступающая в кишечник дополнительно, равна примерно трети объема суточного выделения желчи.