Общее строение пищеварительной системы
Трубка и её оболочки — единый план на всём пути от рта до прямой кишки.
Что такое пищеварительная система
Пищеварительная система — это набор органов, которые вместе превращают еду в питательные вещества, усваиваемые телом, и выводят то, что усвоить нельзя. Её задача проста по смыслу, но огромна по масштабу: провести пищу по всему пути, разобрать её на части и доставить эти части в кровь, а остатки выбросить.
Главное, что нужно понять сразу: пищеварительная система — это прежде всего трубка. Одна длинная полая трубка, которая начинается у рта и заканчивается анусом. Её называют пищеварительным трактом (или желудочно-кишечным трактом, сокращённо ЖКТ). У взрослого человека её длина — около 8–9 метров: она во много раз длиннее нашего роста, потому что уложена в животе петлями и изгибами.
Внутри трубки есть полость, по которой движется пища. Её называют просветом или люменом (от лат. lumen — «свет, отверстие»). Подробнее об этом — в статье Кишечный барьер, просвет — это ещё не «внутри» тела: содержимое трубки отделено от организма её стенкой, как внешняя среда отделена кожей.
Трубка и её «помощники»: два вида органов
В пищеварительной системе есть органы двух разных типов, и их полезно различать.
Те, по которым еда действительно проходит: ротовая полость и глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник. Это и есть сама трубка.
Те, через которые еда не идёт, но которые подают в трубку свои соки по тонким протокам: слюнные железы, печень, жёлчный пузырь и поджелудочная железа. Они стоят «сбоку» от трубки и работают как поставщики.
Хорошая аналогия — конвейер с цехами. Сама трубка — это конвейер, по которому движется продукт. Железы — цеха по бокам: они не на линии, но подают на неё нужные составы в нужный момент. Вместе это и есть пищеварительная система.
Общий порядок: как идёт пища
Путь по трубке всегда один и тот же — сверху вниз. Полезно запомнить его как маршрут:
- начинается всё во рту, где пища измельчается и смачивается слюной;
- по пищеводу она спускается в грудную клетку и попадает в живот;
- в желудке она перемешивается с кислотой и превращается в полужидкую массу;
- дальше — тонкий кишечник, где пища окончательно разбирается на питательные вещества, а те всасываются в кровь;
- остатки переходят в толстый кишечник, где из них забирается вода и формируется то, что покинет тело.
От рта до ануса пища проводит в пути в среднем от суток до трёх, в зависимости от состава еды и работы кишечника. Двигается она не сама: её продвигают мышцы стенки трубки. Об этом механизме — в статье Моторика пищеварительного тракта.
Стенка трубки: четыре оболочки
У трубки на всём её протяжении устроена стенка по одному общему плану. Это очень удобно: в каком бы месте вы ни «разрезали» тракт, вы найдёте те же четыре оболочки — вложенные друг в друга слои (оболочку по-латыни называют «туникой»). Они идут изнутри наружу и выполняют разные задачи.
Самый внутренний слой, обращённый прямо в просвет кишки. Она покрыта эпителием — пластом клеток на границе с содержимым. Именно здесь идёт всасывание и выделяются соки. Об этой оболочке подробно — в статье Кишечный барьер.
Слой соединительной ткани под слизистой. Здесь проходят более крупные кровеносные и лимфатические сосуды, а также лежит нервное сплетение, управляющее работой стенки (о нём ниже).
Два слоя гладких мышц: внутренний — круговой, наружный — продольный. Их сокращения продвигают и перемешивают содержимое. Мышечную оболочку считают «мотором» тракта.
Наружный слой, тонкая гладкая «плёнка», покрывающая трубку снаружи. Она уменьшает трение при движениях кишки. Этот внешний слой — часть брюшины, оболочки, выстилающей брюшную полость.
Нервная сеть в стенке: два сплетения
Внутри стенки трубки спрятана собственная нервная система — энтеральная нервная система, «второй мозг» кишечника. Она устроена в виде двух слоёв нервных клеток — сплетений:
- Подслизистое сплетение (по имени анатома называемое Мейснеровым) лежит в подслизистой основе. Оно управляет выделением соков и притоком крови.
- Межмышечное сплетение (Ауэрбахово) лежит между двумя слоями мышц. Оно управляет сокращениями — то есть движением кишечника.
Благодаря этим сплетениям стенка кишки умеет работать самостоятельно: продвигать пищу и подавать соки даже без подсказок из головного мозга.
Один план — но разные задачи
Четыре оболочки есть на всём пути, но в разных отделах стенка устроена по-своему — под свою задачу. Это как одинаковый дом с разной мебелью в комнатах.
- В ротовой полости и пищеводе эпителий многослойный и прочный: через них проходит ещё не перетёртая, иногда грубая пища, их надо защищать от повреждения.
- В желудке к мышечной оболочке добавлен третий, косой слой мышц: он нужен, чтобы перетирать пищу с кислотой особенно тщательно.
- В тонком кишечнике слизистая покрыта ворсинками — крошечными выростами, которые многократно увеличивают площадь всасывания. Подробнее — в статье Всасывание нутриентов.
- В толстом кишечнике слизистая гладкая и лишена ворсинок: здесь главное — не всасывать, а забирать воду и формировать остатки.
- В пищеводе вместо серозной оболочки снаружи — адвентиция (соединительная ткань, которая связывает орган с окружением). В грудной клетке пищевод не покрыт брюшиной, поэтому наружный слой у него другой.
Интересно, что клетки, выстилающие разные отделы, неодинаковы. Но все они — одна большая семья эпителия, одного из четырёх типов тканей тела. О тканях подробнее — в разделе Ткани.
Сфинктеры: ворота на пути
В некоторых местах трубки круговые мышцы образуют утолщённые кольца — сфинктеры (от греч. «сжимающий»). Это «ворота»: они то плотно закрыты, то открываются, чтобы пропустить содержимое дальше, и не дают ему двигаться назад.
Самые известные сфинктеры — например, на выходе из пищевода в желудок (он не пускает кислое содержимое обратно в пищевод) и на выходе из желудка в двенадцатиперстную кишку. Их работа — часть общей картины движения по тракту. Подробнее — в статье Моторика пищеварительного тракта.
Куда уходит кровь от кишечника
Ещё одна черта общего плана — особая система кровотока. Всё, что всосалось из кишечника, попадает не сразу в общий кровоток, а сначала в воротную вену — крупный сосуд, который несёт кровь от органов пищеварения прямо в печень.
Печень — как «проверочный пункт»: она обрабатывает всё, что пришло из кишечника, пока это ещё не разошлось по телу. Подробнее — в статье Печень. Именно поэтому говорят: то, что мы едим, проходит через печень прежде, чем попадает к остальным органам.
Что происходит при нарушениях
Поскольку стенка трубки слоистая, болезни могут затрагивать разные её уровни. Основные примеры:
Повреждение проходит через слизистую оболочку — вплоть до более глубоких слоёв. В норме слизистая защищена от кислоты, но если защита слабеет или кислоты слишком много, образуется язва — дефект стенки. Показывает, насколько важен самый внутренний слой.
Воспаление брюшины — той самой серозной оболочки, которая покрывает органы и выстилает живот изнутри. Обычно развивается, когда содержимое кишки попадает наружу через отверстие в стенке. Это опасное состояние, требующее срочной помощи: серозная оболочка стала последней преградой, и она не выдержала.
Состояние, при котором содержимое не может двигаться по трубке — из-за перекрытия просвета, сдавления или нарушения движений. Наглядно показывает: пищеварение — это не только химия, но и бесперебойный поток по трубке. Остановка движения так же опасна, как остановка переваривания.
Связи с другими системами
- Органы пищеварения: каждый отдел трубки и каждая железа разобраны отдельно — от рта до толстого кишечника, а также процессы ферментного расщепления и всасывания.
- Нервная система: стенка тракта управляется собственной, энтеральной нервной системой, а через неё связана с мозгом — об этом в статье Ось «кишечник — мозг».
- Микробиом: полость трубки, особенно толстого кишечника, — дом для триллионов бактерий. Подробнее — в статье Микробиом кишечника.
- Обмен веществ и энергия: всё, что всосалось через стенку тракта, становится топливом для тела. Как это работает — в разделе Обмен веществ и энергия.
Пищеварительная система — это одна длинная трубка с четырьмя оболочками в стенке, к которой «сбоку» подключены железы. Разные отделы делают разную работу: измельчают, переваривают, всасывают, забирают воду. Но план у всех один — эпителий, подслизистая, мышечная оболочка и наружный слой. Понять этот общий план — значит получить карту, на которую дальше ложатся все подробности: каждый орган, каждый фермент и каждый сигнал.