Травлення

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Травлення.

Травлення
Деталі
Ідентифікатори
Латина	systema digestorium
MeSH	D004063
Анатомічна термінологія

Травлення — сукупність механічних, хімічних і біологічних процесів, що забезпечують розщеплення складних поживних речовин, які потрапили з їжею, на відносно прості сполуки, які можуть бути асимільовані організмом. В ході травлення відбувається перетворення макромолекул їжі у дрібніші молекули, зокрема, розщеплення біополімерів їжі на мономери. Цей процес здійснюється за допомогою травних ферментів, відомих також як гідролітичні ферменти. Отримані відносно прості речовини піддаються всмоктуванню, а з них в органах і тканинах знову синтезуються складні органічні сполуки.

Види травлення

Відомі три основні види травлення: внутрішньоклітинне, позаклітинне і мембранне. У більшості випадків ці типи комбінуються в одному організмі, що забезпечує максимальну ефективність системи травлення.

Внутрішньоклітинне травлення найдавніше з еволюційної точки зору. Відбувається всередині клітини завдяки гідролізу ферментами цитоплазми або у спеціальних органах — травних вакуолях, які можуть існувати постійно чи утворюватися при фагоцитозі або піноцитозі. Цей вид травлення притаманний усім одноклітинним та нижчим багатоклітинним організмам (наприклад, губкам). Серед вищих тварин поширений процес фагоцитозу лейкоцитів крові, який є за сутністю внутрішньоклітинним травленням.

Позаклітинне, або дистантне, травлення полягає в процесі переносу ферментів, синтезованих у крові, в позаклітинне середовище організму. При цьому секреторні клітини розташовані віддалено від порожнин, де під дією травних ферментів (слинні залози і підшлункова залоза у ссавців) власне відбувається травлення. Такий тип травлення характерний для кільчастих червів, ракоподібних, комах, головоногих, хордових, в тому числі покривників, крім ланцетника. У низки тварин (зокрема павуків) є навіть позакишкове травлення.

Воно полягає у травленні, при якому ферменти виділяються за межі організму, розщеплюючи їжу до її потрапляння в травну систему. Завдяки дії потужної отрути багато видів павуків і скорпіонів паралізують здобич, після чого вводять у її тіло травні ферменти та всмоктують розріджений вміст. Травна система починається ротовим отвором, розташованим під хеліцерами, які виконують функцію щелеп для захоплення та розчленування їжі. Харчова маса проходить крізь глотку та стравохід до м'язистого шлунка. Завдяки скороченню м'язів частково перетравлена їжа перекачується до кишківника, де накопичуються неперетравлені рештки, що згодом виводяться через анальний отвір.

Мембранне, або пристінкове, травлення займає проміжне положення між внутрішньоклітинним і позаклітинним травленням. Відбувається завдяки дії ферментів структур клітинної мембрани. У вищих тварин мембранне травлення відбувається на поверхні мембран мікроворсинок клітин кишки і являє собою основний механізм проміжних і прикінцевої стадії травлення, забезпечуючи зближення травних і транспортних процесів травлення. Мембранне травлення характерне для птахів, ссавців (в тому числі для людини), риб, круглоротих і багатьох безхребетних (комахи, ракоподібні, молюски, черви).

Травлення у бактерій і тварин

У найпростіших організмах, зокрема бактерій, травлення відбувається поза межами організму. Бактерії спільно виділяють зовні травні ферменти, а після розчинення їжі всмоктують продукти її розпаду.

У більшості тварин травлення відбувається в кілька етапів і починається після потрапляння продукту до рота, в якому їжа подрібнюється та попередньо обробляється слиною, яка містить травні ферменти (що розчиняють, наприклад, крохмаль). Після чого травлення продовжується в шлунку. Потім їжа потрапляє до кишки, де травлення продовжується, і продукти травлення активно всмоктуються. Закінчується процес травлення евакуацією шлаків.

Травлення у людини

Травна система людини

Ротова порожнина

У людини процес травлення починається в ротовій порожнині, де їжа подрібнюється, змочується та частково обробляється ферментами.

Цей процес стимулюють екзокринні залози, які виділяють фермент амілазу слини. На цьому етапі відбувається розщеплення полісахаридів. На сосочках язика та інших ділянках слизової оболонки ротової порожнини розташовані різноманітні рецептори. Їх подразнення викликає секрецію слини — в'язкої, злегка замутнено рідини.Слина має слабколужну реакцію. Склад і кількість слини залежать від характеру їжі. Суха їжа потребує більше слини. Крім великих слинних залоз, слизова оболонка рота всіяна численними дрібними слинними залозами. За добу слинні залози виробляють від 1,0 до 1,5 л секрету.

Склад слини

Речовина	Функція
Вода 99%	змочує їжу
0,3–0,5% неорганічних (хлориди, фосфати, бікарбонати натрію, калію, кальцію)
Муцин	надає в’язкості слині, склеює харчову грудку.
Лізоцим	знезаражує ротову порожнину, сприяє загоєнню ран
Ферменти:амілаза, мальтаза	розщеплюють полісахариди

Виділення слини допомагає формуванню болюса — харчової грудки, що полегшує проходження їжі по стравоходу. Ковтальний рефлекс координується у ковтальному центрі довгастого мозку і мосту, його викликає подразнення рецепторів слизової оболонки глотки. У координованому акті ковтання беруть участь м'яке піднебіння і язичок, які запобігають потраплянню їжі в носову порожнину, і надгортанник, який не дає їжі потрапляти в трахеї.

Шлунок

Зі стравоходу їжа потрапляє у шлунок, проходячи через кардіальний сфінктер. Шлунок людини розташований під діафрагмою в лівому підребер'ї у надчеревній області. Він має три оболонки:

• зовнішня (адвентиції, очеревина, серозна оболонка);
• м'язовий шар, який складають середній шар (циркулярний) і внутрішній шар (косий);
• внутрішня (слизова оболонка), вистелена циліндричним епітелієм.

У шлунку їжа змішується зі шлунковим соком, активними компонентами якого є соляна кислота і травні ферменти:

• ліпаза — (неактивна, активізується жовчю у дванадцятипалій кишці) розщеплює жири до гліцерину і жирних кислот;
• пепсин  — розщеплює білки до амінокислот;
• хімозин — (у дітей до 1 року) допомагає перетравити молочні продукти. Після одного року химозин зникає, його функції буде виконувати соляна кислота.

Тонка і товста кишки

Через пілоричний сфінктер їжа потрапляє у тонку кишку. Перший відділ тонкої кишки — дванадцятипала кишка, де відбувається змішування їжі із жовчю, яка забезпечує емульгування жирів, ферментами підшлункової залози і тонкої кишки розщеплюють вуглеводи (мальтоза, лактоза, сахароза), білки (трипсин і хімотрипсин). У тонкій кишці відбувається основний обсяг всмоктування поживних речовин через кишкову стінку.

Після проходження тонкої кишки їжа потрапляє у товсту кишку, що складається зі сліпої кишки, ободової, сигмоподібної і прямої кишки. Тут відбувається всмоктування води і деяких поживних речовин, таких як вітаміни, тут же відбувається і формування калових мас.

Розлади травлення

Розлади травлення — це група станів, які характеризуються порушенням процесів розщеплення, всмоктування та засвоєння поживних речовин у шлунково-кишковому тракті. У медицині ці порушення часто називають диспепсією.

Диспептичні розлади належать до найбільш поширених гастроентерологічних скарг пацієнтів. У 3 % випадків першого звернення за медичною допомогою, основна скарга — диспепсія. Функціональні розлади частіше зустрічаються у чоловіків молодого віку, складаючи від 1,5 до 58,8 % випадків захворювання серед гастродуоденальної патології в осіб молодого віку. В Україні поширеність функціональної диспепсії (ФД) досягає 30-40 %, але реальна кількість хворих може бути значно більшою, оскільки значна частина населення з подібними скаргами до лікаря не звертається.

У 25 % людей у світі планети спостерігаються клінічні прояви гастроезофагеальної рефлюксної хвороби (ГЕРХ), що є однією з найбільш розповсюджених хронічних кислотозалежних захворювань ШКТ. Основний симптом хвороби — печію — щодня відчувають від 7 % до 11 % дорослого населення, не менше 1 разу на тиждень -12 %, не менше 1 разу на місяць — 40-50 %. При вагітності цей симптом спостерігають у 48 %.

Хронічний гастрит — це комплексний запально— дистрофічний патологічний процес, в основі якого є запалення слизової оболонки шлунку, в більшості випадків інфекційного походження (до 90 %), з порушенням клітинної регенерації і прогресуючою атрофією епітелію залоз слизової оболонки шлунку. У більшості індустріальних країн ця патологія залишається серед найважливіших причин захворюваності у працездатному віці, охоплюючи від 20 до 30 % дорослого населення.

Розповсюдженість ентеропатій складає близько 20 % серед дорослого населення України. Поширеність целіакії (глютенової ентеропатії) в Європі становить близько 0,5 % популяції, 2-3 % серед груп ризику.

Ентеропатії — це загальна назва захворювань тонкої кишки різної етіології, що характеризуються розвитком запальних змін слизової оболонки тонкої кишки, які нерідко закінчуються атрофією ворсинок і ерозивно-виразковими ураженнями.

Мальдигестія — це синдром недостатності травлення, або порушення перетравленняїжі. Харчові речовини у таких випадках не перетравлюються до необхідних для всмоктування складових частин і тому не потрапляють в кров. Частіше цей стан спостерігається при недостатності зовнішньо-секреторної функції підшлункової залози (панкреатит, рак, муковісцидоз), а також при холестазі та після гастректомії.

Травні ферменти

Травні ферменти — група ферментів, що розщеплюють складні компоненти їжі на простіші з хімічної точки зору речовини, які потім всмоктуються безпосередньо в організм або проникають в систему кровообігу. У ширшому сенсі травними ферментами також називають всі ферменти, що розщеплюють великі (зазвичай полімерні) молекули на мономери або дрібніші частини. Травні ферменти виробляються та діють у травній системі людини та тварин. Крім цього, до таких ферментів можна віднести внутрішньоклітинні ферменти лізосом. Основні місця дії травних ферментів в організмі людини та тварин — це ротова порожнина, шлунок, тонка кишка. Травні ферменти виробляються залізистою тканиною органів травлення: слинними залозами, залозами шлунка, печінкою, підшлунковою залозою та залозами тонкої кишки. Крім того, частина ферментативних функцій виконується облігатною кишковою мікрофлорою.

Мікрофлора кишечника

Мікроорганізми, що мешкають в товстому кишечнику людини, виділяють травні ферменти, що сприяють перетравленню деяких видів їжі:

• Кишкова паличка — сприяє перетравленню лактози;
• Лактобактерії — перетворюють лактозу та інші вуглеводи на молочну кислоту.

Травні ферменти комахоїдних рослин

З секрету непентесу Nepenthes macferlanei виділено протеази, продемонстровано також ліпазна активність. Його головний фермент, непентезин, за субстратною специфічністю нагадує пепсин.

Значення рН

Травлення — це складний процес, на який впливають кілька факторів. pH відіграє вирішальну роль у нормальному функціонуванні травного тракту. У ротовій порожнині, глотці та стравоход pH зазвичай становить близько 6,8, тобто середовище є слабкокислим. Слина регулює pH у цій ділянці травного тракту. Слинна амілаза, що міститься у слині, розпочинає розщеплення вуглеводів на моносахариди. Більшість травних ферментів чутливі до pH і денатурують у середовищі з високим або низьким pH.

Підвищена кислотність шлунка гальмує розщеплення вуглеводів у ньому. Ця кислотність має дві переваги: вона денатурує білки для подальшого перетравлення в тонкому кишечнику та забезпечує неспецифічний імунітет, пошкоджуючи або знищуючи різні патогенні мікроорганізми.

У тонкому кишечнику дванадцятипала кишка відіграє ключову роль у підтримці pH-балансу, необхідного для активації травних ферментів. Печінка виділяє жовч у дванадцятипалу кишку, щоб нейтралізувати кисле середовище, що надходить зі шлунка, а проток підшлункової впадає в дванадцятипалу кишку, додаючи бікарбонат для нейтралізації кислого вмісту, створюючи таким чином нейтральне середовище. Слизова тканина тонкого кишечника має лужну реакцію з pH близько 8,5.

Див. також

• Травна система
• Дієтологія
• Секреція
• Травні ферменти
• Шлунок
• Тонка кишка і товста кишка

Література

• Фізіологія травлення в запитаннях і відповідях: навч. посібник / Я. Ганіткевич. — Л.: Афіша, 2005. — 137 с. — Бібліогр.: с. 136. — ISBN 966-325-053-4
• Бабкин Б. П. Секреторный механизм пищеварительных желез, Л., 1960;
• Павлов И. П. Лекции о работе главных пищеварительных желез, Полн. собр. соч., 2 изд., т. 2, кн. 2, М.— Л., 1951
• Богач П. Г. Механизмы нервной регуляции моторной функции тонкого кишечника, К., 1961;
• Уголев А. М. Пристеночное (контактное) пищеварение, Л.— М., 1963;
• Уголев А. М. Мембранное пищеварение. Полисубстратные процессы, организация и регуляция, Л., 1972;
• Уголев А. М. Физиология и патология пристеночного (контактного) пищеварения, Л., 1967;
• Шлыгин Г. К. Ферменты кишечника в норме и патологии, Л., 1967;
• Уголев А. М. Пищеварение и его приспособительная эволюция, М., 1961;
• Полушкина Н. Н. Диагностический справочник гастроэнтеролога. М.: — АСТ, 2007, ISBN 978-5-17-039782-2, 670 с.
• Sherwood, Lauralee (2006). Fundamentals of physiology: a human perspective (вид. Third). Florence, KY: Cengage Learning. с. 768. ISBN 0-53-446697-4.;
• Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология, т. 2, М., 1996;
• Физиология человека, под ред. Шмидта Р., Тевса Г., т. 3, М., 1996.

Посилання

• Травлення // Велика радянська енциклопедія(рос.)
• Травлення // Енциклопедія Кольєра(рос.)
• Your Digestive System and How It Works, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health(англ.)
• Doutor Pedro Silva. Digestion, Universidade Fernando Pessoa(англ.)

Зовнішні відеофайли
	1. Як працює ваша травна система // Канал «Цікава наука» на YouTube, 16 березня 2020.