Человек – сравнительная анатомия пищеварения

Людей принято относить к категории омниворов (всеядных). Такая классификация основывается на методе «наблюдения». Люди, как правило, употребляют в пищу широкий диапазон различных продуктов. На питание отдельной группы населения могут оказывать влияние такие факторы как национальная культура, традиции и воспитание. Поэтому «наблюдение» плохой способ для определения наиболее «естественного» питания для человека.

Более объективным методом для классификации будет обращение к анатомии и физиологии человеческого организма. Млекопитающие анатомически и физиологически приспособлены к нахождению (добыче) и усвоению определённого типа питания. Среди млекопитающих есть карниворы (плотоядные, хищники), хербиворы (растениеядные) и омниворы (всеядные). Посмотрим, какие анатомические характеристики присущи для каждой группы.

Ротовая полость

Карниворы обладают возможностью широко раскрывать рот (пасть). Это помогает им создавать достаточную челюстную силу для того чтобы захватить, убить и расчленить добычу. Мышечная масса лицевой части слаборазвита, так как она может быть препятствием для широкого раскрытия рта и мешать проглатыванию пищи.

У всех млекопитающих карниворов нижняя челюсть управляется простым суставом. Он расположен в одной плоскости с зубами. Такой тип сустава является наиболее устойчивым. Он является чем-то вроде оси рычажного механизма, образованного верхней и нижней челюстями, соединённых суставом.

Основным мускулом, приводящим челюсть карниворов в движение, является височная мышца. У карниворов эта мышца обладает большой массой, на неё приходится большая часть плоти боковых сторон головы.

Нижняя челюсть у карниворов является плоской и имеет минимум мышечной массы. Её мышцы слаборазвиты. У неё отсутствует возможность выдвигаться вперёд. Кроме того, у неё очень ограниченная возможность двигаться из стороны в сторону.

Когда карнивор закрывает челюсть, боковые зубы саблевидной формы проходят плотно рядом друг с другом сверху и снизу. Этим производится резцовое движение, требующееся для отделения мяса от кости.

Зубы у карниворов заметно разрежены для того, чтобы избежать застревания частиц пищи. Передние зубы короткие, заострённые. Применяются для ловли блох и других вспомогательных функций. Клыки очень длинные саблевидной формы, для того, чтобы ими можно было зарезать жертву, убить её и начать раздирать на части.

Коренные зубы треугольной формы, с зубчатым окончанием, служат как зубчатые лезвия. Благодаря суставу рычажного действия, когда карнивор закрывает челюсть, боковые зубы образуют движение, напоминающее работу лезвий ножниц. В слюне карниворов отсутствуют пищеварительные ферменты. Во время еды они быстро забрасывают пищу во внутрь, без её пережёвывания.

Растениеядные (хербиворы) обладают хорошо развитой мускулатурой лица, полными губами, ротовым отверстием с ограниченной возможностью раскрытия, и утолщённым развитым языком. Губы, наряду с мускулатурой щёк и языком, помогают помещать еду в рот и перемещать её во рту для разжёвывания.

У растениеядных челюстной сустав расположен выше плоскости зубов. Такое положение сустава является менее стабильным чем у карниворов. Однако он даёт гораздо больше свободы для движения челюсти по более сложным траекториям. Это требуется для тщательного пережёвывания растительной пищи.

Кроме того, такое расположение челюстного сустава позволяет боковым зубам верхнего и нижнего ряда примыкать друг к другу своими поверхностями для образования перемалывающих платформ.

Нижняя челюсть у растениеядных увеличена. Это даёт больше места для присоединения к ней хорошо развитых жевательных мышц. Они держат нижнюю челюсть в положении типа качелей. Это позволяет раскачивать её из стороны в сторону, пережёвывать и перемалывать пищу.

Формы зубов у растениеядных могут варьировать в зависимости от типа растительной пищи, употребляемой ими. Передние зубы (резцы) плоские, широкие и с тупым окончанием в форме лопаты. Клыки могут отсутствовать, быть мелкими (лошади), или значительного размера (бегемоты, свиньи и отдельные приматы).

Коренные зубы, как правило, квадратной формы в основании, с довольно плоской бугорковой поверхностью, для обеспечения функции перемалывания. Верхние и нижние зубы могут скользить вдоль друг друга в горизонтальной плоскости. Поверхность коренных зубов у растениеядных зависит от типа растительности, которую они употребляют в пищу.

Зубы расположены вплотную к друг другу. Резцы работают как откусывающий инструмент. После резцов пища поступает для перемалывания коренными зубами. Полость внутри зубов имеет достаточный размер для перемещения там растительной пищи.

Растениеядные животные тщательно пережёвывают свою пищу. Они перемещают её вдоль перемалывающих зубов при помощи языка и мускулов щёк. Тщательность этого процесса объясняется потребностью расщепить растительный материал и смешать его со слюной. У многих видов растениеядных она имеет ферменты. Процесс переваривания пищи начинается уже во рту при помощи ферментов.

Желудок и тонкая кишка у карниворов и растениеядных имеют коренные отличия. У карниворов желудок простой, однокамерный, довольно большого объёма. На него приходится от 60 до 70% пищеварительной системы.

Мясо довольно быстро усваивается, поэтому тонкая кишка, через которую происходит процесс впитывания организмом клеток пищи, довольно короткая. Её длина составляет 5-ти — 6-ти кратную длину тела животного.

Карниворы в среднем убивают одно животное в неделю. Их желудок позволяет им заглотить максимальное количество мяса за один приём. Затем он усваивает его во время последующего отдыха. Желудок карниворов обладает особой способностью выделять гидрохлорид и поддерживать кислотность на уровне pH1 — pH2. Это даёт возможность расщепить белки и обезвредить многочисленные бактерии, в избытке присутствующие в мёртвой плоти.

Из-за высокого присутствия клетчатки в растительной пище, на её расщепление уходит больше времени. У травоядных желудочно кишечный тракт значительно длиннее и зачастую обладает более совершенными функциями, чем у карниворов. Тонкая кишка растениеядных более, чем в 10 раз превышает длину их тела.

Диета травоядных животных в большей степени состоит из растительной массы с высоким содержанием целлюлозы. Они вынуждены свою пищу расщеплять при помощи ферментных бактерий. Это позволяет более полно извлечь из неё питательные компоненты.

Растениеядные разделяются на 2 категории:
1. Жвачные, которые питаются более грубой растительной пищей и ферментируют её в желудке и передней кишке. Они имеют многокамерные желудки.
2. Жвачные, которые питаются относительно мягкой растительной пищей и ферментируют её в толстой кишке. У них простой однокамерный желудок и довольно длинная тонкая кишка.

Толстая кишка хищников довольно простая и короткая. Её единственной функцией является усвоение соли, электролитов и воды. У карниворов толстая кишка приблизительно того же диаметра, что и тонкая кишка, и поэтому она обладает ограниченной возможностью накапливать в себе пищу. Мышцы равномерно распределены по стенкам, придавая тем самым кишке гладкую цилиндрическую форму. У хищников присутствует какое-то количество микроорганизмов в толстой кишке, выполняющих функцию разложения.

У растениеядных толстая кишка служит для всасывания воды и электролитов, а также производства и всасывания витаминов, и ферментации целлюлозосодержащих частей пищи. Толстая кишка у растениеядных обычно больше диаметром, чем тонкая кишка и довольно длинная.

У некоторых видов травоядных толстая кишка имеет гофрированную форму благодаря способу расположения мышечных волокон на стенках кишки, образующих как бы перетяжки. У отдельных видов растениеядных начальная часть толстой кишки – слепая кишка довольно большого размера и служит либо основным, либо вспомогательным ферментационным органом.

Омниворы (всеядные) обладают анатомическими характеристиками, позволяющими употреблять оба вида диет: мясную и растительную. Кишечная структура у карниворов более примитивна чем у растениеядных.

Желудочно-кишечный тракт человека аналогичен анатомическому строению тракта растениеядных. Губы развитые, малое ротовое отверстие. Многие из лицевых мускулов способствуют жеванию. Толстый мускулистый язык, требуется для пережёвывания пищи. Он служит также для развития речи.

Челюстной сустав находится заметно выше плоскости зубов. Подбородок человека может выдвигаться вперёд, приводя резцы в движение, и может перемещаться из стороны в сторону для перемалывания пищи.

Зубы человека сходны по строению с зубами растениеядных. Они широкие, плоские и обычно расположены плотно друг к другу. Резцы плоские в форме тупоконечной лопаты, пригодные для выполнения функции очистки плодов. Передние и задние коренные зубы квадратной формы и плоские с маленькими закруглёнными бугорками для перемалывания пищи.

Слюна человека содержит фермент (слюнную амилазу), расщепляющий углеводы. Он играет решающую функцию для расщепления и последующего усвоение крахмалистых веществ. Глотка у человека узкая, приспособленная для проглатывания маленьких порций хорошо прожёванной пищи.

Человек может легко может подавиться. К этому приводит спешка, плохо прожёванная пища (особенно крупные куски мяса), проглатывание еды большими порциями (особенно волокнистой).

Желудок человека однокамерный, с низкой кислотностью. Если при клиническом анализе определяется, что у пациента кислотность (pH) желудка с присутствием в нём пищи ниже 4-5 (чем ниже pH тем выше кислотность), то это является поводом для беспокойства.

Объем желудка человека составляет 21-27% от всего объёма желудочно кишечного тракта. Наш желудок выполняет функцию контейнера для смешивания пищи и разбавления её жидкостью. Он регулирует поступление этой смеси в тонкую кишку.

Тонкая кишка человека длинная. Она в 10-11 раз длиннее тела человека (7,5 — 10 метров. Длина тела человека измеряется от макушки головы до крайне нижней точки позвоночника и составляет 0,75 — 1 метра у взрослого человека).

Толстая кишка человека имеет гофрированную форму благодаря мышечным перетяжкам, такую же как у растениеядных. Она больше по диаметру, чем тонкая кишка и сравнительно длинная. В толстой кишке происходит впитывание воды и электролитов, а также производятся и впитываются витамины. В ней проходит интенсивный процесс ферментации волокнистой растительной пищи с выделением и усвоением энергии (в форме летучих жирных кислот с короткой молекулярной цепью). Детальному изучению процесса ферментации и впитывания продуктов обмена веществ в толстой кишке человека начали уделять внимание только в последнее время.

Желудочно-кишечный тракт человека относится к типу «убеждённых» растениеядных. У человека отсутствую анатомические признаки всеядных. Сравнив желудочно-кишечный тракт человека с ЖКТ растениеядных, всеядных и карниворов, мы убедились, что желудочно кишечный тракт человека приспособлен для чисто растительной диеты.

Краткое изложение статьи доктора медицинских наук Милтона Милза.

Комментарии запрещены.

Архивы