Пища, поступающая в организм человека, не может быть усвоена и использована для пластических целей и образования жизненной энергии, так как ее физическое состояние и химический состав очень сложны. Для превращения пищи в легкоусвояемое организмом состояние у человека есть специальные органы, осуществляющие пищеварение.
Рис. 2.1. Схема пищеварительного аппарата:
1 - ротовая полость; 2 - слюнные железы; 3-глотка; 4-пищевод;
5-желудок; 6 – двенадцатиперстная кишка; 7 - печень; 8 - желчный пузырь;
9 - желчный проток; 10 - поджелудочная железа; 11 - тонкие кишки;
12 - толстые кишки; 13 - прямая кишка.
Пищеварение - совокупность процессов, обеспечивающих физическое изменение и химическое расщепление пищевых веществ на простые составные соединения, способные легко всасываться в кровь и участвовать в жизненно важных функциях организма человека.
Пищеварительный аппарат человека состоит из следующих органов: ротовая полость (ротовое отверстие, язык, зубы, жевательные мышцы, слюнные железы, железы слизистой оболочки полости рта), глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная кишка, поджелудочная железа, печень, тонкие кишки, толстые кишки, прямая кишка (рис. 2.1). Все пищеварительные органы состоят из трех оболочек: внутренней - слизистой, в которой расположены железы, выделяющие слизь, а в ряде органов - и пищеварительные соки; средней - мышечной, обеспечивающей путем сокращения передвижение пищи, и наружной - серозной, выполняющей роль покровного слоя.
У человека в течение суток выделяется около 7 л пищеварительных соков, в состав которых входят: вода, разжижающая пищевую кашицу, слизь, способствующая лучшему передвижению пищи, соли и ферменты - катализаторы биохимических процессов, расщепляющие пищевые вещества на простые составные соединения. В зависимости от действия на те или иные вещества ферменты делят на протеазы, расщепляющие белки (протеины), амилазы, расщепляющие углеводы, и липазы, расщепляющие жиры (липиды).
Каждый фермент активен только в определенной среде (кислой, или щелочной, или нейтральной). В результате расщепления из белков получаются аминокислоты, из жиров - глицерин и жирные кислоты, из углеводов - в основном глюкоза. Вода, минеральные соли, витамины, содержащиеся в пище, в процессе пищеварения не претерпевают изменений.
Процесс пищеварения и усвоения пищевых веществ происходит на трех этапах: полостное пищеварение (в желудочно-кишечном тракте), пристеночное (мембранное) и внутриклеточное.
Механизм полостного пищеварения изучен И. П. Павловым и его учениками - И. П. Разенковым и др. Ими установлено, что разной пище соответствует различная работа пищеварительных желез, т.е. на определенный состав продуктов выделяются пищеварительные соки с ферментами соответствующей активности. Кроме того, И. П. Павловым и его учениками установлено, что процесс пищеварения имеет две фазы:
- психогенную, когда пищеварительный сок выделяется при виде пищи, ощущении ее запаха или воспоминании о ней;
- гуморальную, или химическую, когда пищеварительные соки выделяются в ответ на соприкосновение пищи со слизистой оболочкой.
Известным ученым А. М. Уголевым изучен механизм пристеночного пищеварения. Так, установлено, что активность ферментов, а следовательно, процесс усвоения пищевых веществ зависит от сочетания в принятой пище. Сочетание белковых, углеводистых и жировых продуктов усваивается быстрее, чем углеводисто-жировых. Регулирование процесса усвоения питательных веществ обусловлено наличием в ферментах субъединиц, которые меняются в течение жизни человека, а также при состояниях стресса, возбуждения и др. Необходимо, чтобы состав блюд соответствовал составу и активности пищеварительных ферментов, вырабатываемых организмом.
Механизм действия лизосом на усвоение пищевых веществ внутри клеток изучался А. А. Покровским [3].