Всасывание в тонкой кишке. Функция всасывания тонкой кишки.
Обновлено: 21.05.2024
Система пищеварения начинается с полости рта. У человека 32 зуба. Коренными зубами мы дробим и размельчаем пищу, пережевывая ее. Измельчение пищи в полости рта облегчает ее переваривание. Поэтому в процессе еды необходимо тщательно прожевывать пищу. Пережевывая пищу, мы передвигаем ее в полости рта с помощью языка, в котором располагается значительная часть рецепторов, благодаря которым мы ощущаем вкус еды. Во рту пища смачивается слюной, выделяемой тремя парами слюнных желез и многочисленными мелкими железками, расположенными в слизистой оболочке полости рта. Под действием слюны начинаются процессы расщепления пищевых веществ. Затем пища попадает в глотку, пищевод, а далее - в желудок.
Желудок.
В желудке - самой большой полости системы органов пищеварения - продолжается начавшееся в полости рта расщепление пищевых веществ. Желудок расположен в подложечной области. Он имеет развитые мышечные стенки, образующие особые валики (жомы) у входа и выхода из желудка, удерживающие пищу в желудке. При переходе пищи в кишечник жом у выхода из желудка открывается, мышцы желудка выталкивают часть пищи в кишку.
Желудок выстлан изнутри слизистой оболочкой, в которой расположены многочисленные мелкие железы, выделяющие желудочный сок. Перевариваемая пища подвергается его действию в течение нескольких часов. Затем пища отдельными порциями переходит из желудка в тонкую кишку, образующую в брюшной полости много петель.
Двенадцатиперстная кишка.
Из желудка пища поступает в первую петлю тонкой кишки, которая называется двенадцатиперстной кишкой. Это название ей дано в связи с тем, что ее длина невелика, обычно равна ширине двенадцати пальцев. В двенадцатиперстную кишку открываются протоки двух крупных желез - печени и поджелудочной железы. Первая из них выделяет желчь, а вторая - поджелудочный сок. В двенадцатиперстной кишке под действием сока поджелудочной железы происходят дальнейшие процессы расщепления пищевых веществ.
Тонкая кишка.
Часть тонкой кишки, лежащую непосредственно за двенадцатиперстной, называют тощей. Нижнюю часть тонкой кишки называют подвздошной. Обе части тонкой кишки укреплены в брюшной полости подвижно, на длинной брыжейке. Длина тонкой кишки у разных людей различна, чаще она равна 5-6 м. Огромное количество ворсинок (2500 на 1 см 2 ) значительно увеличивает всасывающую поверхность слизистой оболочки тонкой кишки. В слизистой оболочке тонкой кишки располагается множество маленьких железок, которые выделяют кишечный сок. В соке тонкой кишки содержатся различные ферменты, которые принимают участие в окончательной обработке пищевых веществ. Здесь же происходит всасывание в кровь продуктов расщепления пищевых веществ. Непереварив-шиеся остатки пищи поступают из тонкой кишки в толстую.
Толстая кишка.
У места перехода тонкой кишки в толстую имеется специальный мышечный валик - мышечный жом, регулирующий переход непереваренных остатков пищи в толстую кишку. В толстой кишке накапливаются непереваренные остатки пищи, подлежащие удалению из организма. У самого начала толстой кишки расположен червеобразный отросток - аппендикс. Самая нижняя часть толстой кишки называется прямой кишкой, через которую из организма удаляются непереварившиеся остатки пищи.
Длина толстой кишки у человека - 1,5 м, а ширина - 6-7 см. Начало толстой кишки находится справа в нижней части живота. Толстая кишка сначала идет кверху, к печени, а затем по левой боковой стороне брюшной полости вниз.
Процесс пищеварения.
Что такое пищеварение? В «Энциклопедическом словаре медицинских терминов» (Советская энциклопедия. М., 1983) дается такой ответ: «Пищеварение - совокупность физико-химических процессов, обеспечивающих расщепление поступающих в организм сложных пищевых веществ на простые химические соединения, способные ассимилироваться» (от латинского assimilatio -«усвоение»).
Пища, съеденная нами - кусок мяса, салат, хлеб, - в полости рта хорошо пережевывается и смачивается слюной. В полости рта происходит не только механическое измельчение пищи, но и химическая обработка: начинается расщепление углеводов (крахмала) на более простые составные части - сахаристые вещества - под действием фермента амилазы, содержащейся в слюне. Слизистое вещество слюны (муцин) способствует обволакиванию частиц пищи и их перемещению через пищевод в желудок.
Выделение слюны может начаться еще и до еды, при виде и запахе пищи (так называемое рефлекторное слюноотделение). Оно усиливается при раздражении пищей рецепторов, находящихся на языке, и слизистой оболочки рта.
Проглоченная пища постепенно пропитывается желудочным соком. В желудке очень сложные белковые молекулы пищи расщепляются на более простые под влиянием фермента - пепсина. Пепсин расщепляет белки только в определенных условиях: при температуре нашего тела и в кислой среде. Такую среду в желудке создает соляная кислота, содержащаяся в желудочном соке. Соляная кислота вырабатывается желудочными железами еще до того, как пища поступает в желудок.
В части пищевого комка, не пропитавшейся желудочным соком, сохраняется слабощелочная реакция и в течение 20-30 мин. продолжается расщепление крахмала ферментами слюны. По истечении этого времени кислый желудочный сок пропитывает пищу целиком, при этом действие ферментов слюны прекращается.
Расщепление белков под влиянием пепсина продолжается в течение всего времени, пока пища находится в желудке.
В желудке пища задерживается на 3-8 ч. Особенно медленно переваривается жирная пища. Пища, состоящая из белков и углеводов, переваривается и покидает желудок значительно быстрее. Особенно быстро уходит из желудка вода.
В течение всего времени, пока в желудке находится переваривающаяся пища, его железы выделяют желудочный сок. Выделение желудочного сока, как и слюны, может начинаться еще до принятия пищи: при виде пищи и ощущении ее запаха. Активизируют пищеварение и привлекательная сервировка стола, красивое оформление блюд, благоприятная эмоциональная обстановка за обеденным столом. Все это имеет важное значение для пищеварения: пища попадает в желудок, когда в нем уже имеется сок, который сразу же начинает расщеплять пищевые вещества. Происходит рефлекторное сокоотделение под влиянием нервной системы. И.П. Павлов называл сок, выделяющийся в желудке на вид и запах пищи, аппетитным.
Сокоотделение в желудке зависит и от биоритмов пищеварительных желез, и от того времени, в которое привык питаться данный человек. При попадании пищи в желудок химические вещества пищи непосредственно воздействуют на слизистую оболочку желудка, его железы, нервные окончания. Таким образом, выработка пищеварительных соков еще более активизируется.
При некоторых заболеваниях, например при хроническом гастрите с пониженной кислотностью желудочного содержимого, в желудочном соке содержится недостаточное количество соляной кислоты. Поэтому врачи могут рекомендовать в этих случаях принимать перед едой очень слабый раствор соляной кислоты, приготовленный в аптеке, или же назначают препараты желудочного сока, содержащего в своем составе как ферменты, так и соляную кислоту.
Желудочная секреция во многом зависит от состава употребляемой нами пищи. Так, значительное количество сока выделяется при употреблении таких блюд, как рассольник, щи из свежей и кислой капусты, тушеное мясо. Меньше соков выделяется при употреблении первых и вторых блюд из риса или манной крупы (супов, каш, пудингов).
Некоторая часть веществ, образующихся в желудке при расщеплении белков, всасывается через слизистую оболочку желудка в кровь.
Образовавшаяся в желудке полужидкая пищевая кашица, пройдя необходимую обработку, медленно передвигается в суженную выходную часть желудка благодаря сокращениям его мышечного слоя. Пищевая кашица отдельными порциями выталкивается в начальный отдел тонкой кишки - двенадцатиперстную кишку. В нее впадают выводные протоки печени и поджелудочной железы. Пищеварение происходит здесь под влиянием сока поджелудочной железы, желчи печени, а также кишечного сока, выделяющегося из желез, находящихся в стенке двенадцатиперстной кишки.
Благодаря указанным сокам пищевые вещества - белки, жиры, углеводы - превращаются в более простые вещества, которые усваиваются организмом. Особо важную роль в доуденальном пищеварении играет сок поджелудочной железы, который содержит ферменты, расщепляющие белки (трипсин, хемотрипсин), жиры (липаза), углеводы (амилаза, мальтаза).
Желчь, поступающая в двенадцатиперстную кишку из печени, эмульгирует жиры и активизирует липазу, способствуя расщеплению жиров.
Печень - жизненно важный орган, расположенный в правой верхней части живота. Это самая крупная железа нашего организма. В печени вырабатывается желчь, которая по желчному протоку поступает в двенадцатиперстную кишку. На нижней поверхности печени расположен желчный пузырь, в котором накапливается желчь в период, когда в кишечнике нет пищи. За сутки вырабатывается примерно 500-700 мл желчи. После еды желчь, накопившаяся в пузыре и только что образовавшаяся в печени, поступает в двенадцатиперстную кишку.
Желчь не расщепляет пищевых веществ, но благодаря ее действию облегчается обработка жиров. Под влиянием желчи они распадаются на мельчайшие капельки (эмульгирование жиров), которые легче расщепляются ферментами пищеварительных соков, выделяемых поджелудочной железой и мелкими железками тонкой кишки.
Поджелудочная железа выделяет поджелудочный сок в двенадцатиперстную кишку. Эта железа расположена ниже желудка, сзади него. Часть поджелудочной железы плотно прикреплена к двенадцатиперстной кишке.
Пищеварение в двенадцатиперстной кишке происходит прежде всего под действием сока поджелудочной железы, который содержит ферменты, воздействующие на все пищевые вещества. Так, под влиянием протеиназы сока (трипсина) в основном завершается начавшееся в желудке расщепление белков до образования растворимых в воде аминокислот.
Под действием другого фермента - липазы происходит расщепление жиров на глицерин и жирные кислоты. В присутствии фермента поджелудочной железы - амилазы крахмал, не подвергшийся пищеварительному действию слюны, расщепляется на молекулы глюкозы.
Ферменты сока поджелудочной железы действуют только в щелочной среде, создаваемой желчью, при температуре тела.
Часть тонкой кишки, лежащей за двенадцатиперстной, называют, как уже известно, тощей. Нижнюю половину тонкой кишки называют подвздошной. По длине тонкая кишка в 3-4 раза превышает рост человека и может составлять 5-6 м.
В слизистой оболочке тонкой кишки находится огромное количество маленьких железок, выделяющих кишечный сок. В соке тонкой кишки содержатся различные ферменты, при воздействии которых завершается расщепление белков, жиров, углеводов, не успевших перевариться в предыдущих отделах пищеварительного тракта.
В кишечнике происходит интенсивное перемешивание пищевой кашицы посредством непрерывного движения мышц, расположенных в стенке кишки. В тонкой кишке происходит всасывание и усвоение пищевых веществ: растворимых в воде аминокислот, жирных кислот, глюкозы. Глюкоза и аминокислоты, растворенные в воде, всасываются непосредственно в кровеносные капилляры ворсинок тонкой кишки; жирные кислоты проникают в клетки эпителия ворсинок, а затем в виде мельчайших капелек поступают в лимфатические сосуды и вместе с лимфой в кровь.
Таким образом, в тонкой кишке пищевые вещества окончательно расщепляются под влиянием сока поджелудочной железы и ферментов, которые выделяются железами стенки тонкой кишки. Тонкая кишка - это основной участок системы пищеварения, где происходит всасывание пищевых веществ (частично оно начинается уже в желудке). Именно поэтому при заболеваниях, связанных с нарушениями функций тонкой кишки, некоторых формах энтеритов нарушается всасывание этих веществ, что приводит к белковой и витаминной недостаточности и похуданию.
Некоторые вещества могут всасываться в желудке, например спирт, и даже во рту, например лекарственные препараты - валидол, нитроглицерин. Однако повторяем, что основным органом всасывания пищевых веществ - продуктов расщепления белков, жиров и углеводов - является тонкая кишка.
Выдающийся советский физиолог академик А.М. Уго-лев установил, что расщепление пищевых веществ в тонкой кишке происходит не только в полости кишки, но и на ее внутренней поверхности, покрытой ворсинками. Под влиянием пищеварительных ферментов, адсорбированных на микроворсинках слизистой оболочки кишки, происходит ферментативное расщепление ряда пищевых веществ. Такое пищеварение названо пристеночным.
Всасывание пищевых веществ - это очень сложный процесс, осуществляемый клетками ворсинок тонкой кишки.
В толстой кишке, в которую переходит тонкая кишка, происходит дальнейшая обработка пищевого комка, интенсивное всасывание воды и оставшихся пищевых веществ.
Важное значение для химических процессов в толстой кишке имеет нормальная кишечная микрофлора. Непере - варившиеся в тонкой кишке остатки пищи проходят по толстой кишке примерно 12 ч. За это время из них всасывается в кровь большая часть воды. Непереваренные остатки пищи образуют фекалии, проталкиваемые к прямой кишке. В состав фекалий входит очень большое количество различных бактерий. Разнообразные бактерии, живущие и размножающиеся в толстой кишке человека, необходимы для организма. Они помогают переваривать остатки пищевого комка, снабжают организм некоторыми необходимыми витаминами. Кроме того, эти бактерии мешают развитию в кишечнике болезнетворных микроорганизмов.
Опорожнение кишечника должно происходить один раз в сутки. Регулярная деятельность кишечника имеет большое значение для самочувствия и здоровья человека. К замедленной моторике кишечника (запорам) приводит малоподвижный образ жизни, неполноценная структура питания, при которой в повседневном рационе недостает овощей, фруктов, ржаного хлеба, растительного масла.
Шаги на пути к здоровью. Физиология пищеварения в кишечнике
Сегодня мы поговорим о том, что происходит с пищей в тонком и толстом кишечнике.
Все, что случилось с пищей в ротовой полости и желудке, являлось подготовкой к дальнейшим превращениям. Усвоения и всасывания питательных веществ там практически не было. Настоящая алхимия пищеварения происходит в тонком кишечнике, точнее, в ее начальной части — двенадцатиперстной кишке, названной так, потому что длина ее измеряется 12-ю сложенными вместе пальцами — перстами.
Обработанная желудочными секретами пища, уже совсем непохожая на то, что мы съели, продвигается к выходу из желудка, к пилорической ее части. Здесь находится сфинктер (клапан), отделяющий желудок от кишечника, который порциями выпускает химус в дуоденум (другое название двенадцатиперстной кишки), где среда уже не кислая, как в желудке, а щелочная. Регуляция клапана — это очень сложный механизм, зависящий, в том числе, и от сигналов, поступающих от рецепторов, реагирующих на кислотность, состав, консистенцию и степень обработки пищи, и на давление в желудке. В норме, на выходе из желудка, пища должна иметь уже слабокислую реакцию среды, в которой продолжают работать иные протеолитические (расщепляющие белок) ферменты. Кроме того, в желудке всегда должно оставаться свободное пространство для газов, которые образуются в результате ферментации и брожения. Давление газов особенно способствует открытию сфинктера. Именно поэтому рекомендуется есть такое количество пищи, чтобы в желудке 1/3 была заполнена твердой пищей, 1/3 жидкой и 1/3 пространства сохранялась бы свободной, что поможет избежать многих неприятных последствий (отрыжки, формирования рефлюксов, преждевременного прохождения в кишечник недообработанной пищи и формирования стойких, ставших хроническими нарушений). Иначе говоря, лучше не переедать, а для этого необходимо есть не торопясь, так как сигналы о насыщении начинают поступать в мозг только через 20 минут.
Пищеварение в тонком кишечнике
Хорошо обработанная в желудке пищевая кашица (химус) попадает через клапан в тонкий кишечник, состоящий из трех частей, самой главной из которых является двенадцатиперстная кишка. Именно здесь происходит полное переваривание всех нутриентов еды под действием кишечных секретов, включающих соки поджелудочной железы, желчь и секреты самого кишечника. Люди могут жить без желудка (как это случается после соответствующих операций) на строгой диете, но совсем не могут жить без этой важной части тонкого кишечника. Всасывание расщепленных (гидролизированных) до конечных составляющих (аминокислот, жирных кислот, глюкозы и других макро и микро молекул) съеденных нами продуктов, происходит в двух других частях тонкого кишечника. Выстилающий их внутренний слой — ворсинчатый эпителий имеет общую площадь поверхности, многократно превышающую размер самого кишечника (просвет которого с палец толщиной). Такое строение этого удивительного слоя кишечника предназначено для прохождения конечных мономеров (всасывание) в закишечное пространство — в кровь и лимфу (внутри каждого «сосочка» проходят кровеносный и лимфатический сосуды), откуда они устремляются к печени, разносятся по всему организму и встраиваются в его клетки.
Вернемся к процессам, происходящим в двенадцатиперстной кишке, которую по праву называют «мозгом» пищеварения и не только пищеварения… Этот отдел кишечника также активно участвует в гормональной регуляции многих процессов в организме, в обеспечении иммунной защиты и еще во многих других, о которых мы будем говорить в дальнейших темах.
В тонком кишечнике должна быть щелочная среда, а из желудка приходит кислый химус, что происходит? Обильное выделение в просвет двенадцатиперстной кишки кишечных соков, секрета поджелудочной железы и желчи, содержащих бикарбонаты, способно быстро нейтрализовать поступающую кислоту всего за 16 сек (в течение суток каждого из секретов выделяется от 1,5 до 2,5 л). Таким образом в кишечнике создается необходимая слабощелочная среда, в которой активируются ферменты поджелудочной железы.
Поджелудочная железа — жизненно важный орган. Она не только выполняет секреторную пищеварительную функцию, но также продуцирует гормоны инсулин и глюкагон, которые не выделяются в просвет кишечника, а сразу поступают в кровь и играют наиважнейшую роль в регуляции сахара в организме.
Панкреатический сок богат ферментами, осуществляющими гидролиз (расщепление) белков, жиров и углеводов. Протеолитические ферменты (трипсин, химотрипсин, эластаза и др.) расщепляют внутренние связи белковой молекулы с образованием аминокислот и низкомолекулярных пептидов, способных пройти через ворсинчатый слой тонкого кишечника в кровь. Ферментативный гидролиз жиров осуществляют панкреатическая липаза, фосфолипаза, холестеролэстераза. Но эти ферменты могут работать только с эмульгированными жирами (эмульгация — осуществляемое желчью расщепление крупных молекул жиров на более мелкие, подготовка к обработке липазами). Конечный продукт гидролиза липидов — жирные кислоты, которые далее в закишечном пространстве попадают в лимфатические сосуды.
Расщепление пищевых углеводов (крахмалы, сахароза, лактоза), начавшееся в ротовой полости, продолжается в тонком кишечнике под действием ферментов поджелудочной железы в слабощелочной среде до конечных моносахаридов (глюкозы, фруктозы, галактозы).
Всасывание — это процесс переноса продуктов гидролиза пищевых веществ из полости желудочно-кишечного тракта в кровь, лимфу и межклеточное пространство. Как я упоминала, ферменты поступают в просвет кишечника в неактивной форме. Почему? Потому что, будь они изначально активными, они бы переварили саму железу, что и происходит при остром панкреатите (от слова «панкреас» — поджелудочная железа), который сопровождается невыносимой болью и требует оказания немедленной медицинской помощи. К счастью, чаще встречается хроническое воспаление поджелудочной железы, наступающее вследствие нарушений пищеварения, результатом чего служит недостаточная выработка ферментов, которую можно отрегулировать диетами и атравматичным (немедикаментозным) лечением.
Уделим немного больше внимания роли желчи. Желчь продуцируется печенью, этот процесс идет непрерывно и днем, и ночью (за сутки вырабатывается 1-2 л), но усиливается во время еды и стимулируется определенными химическими соединениями (медиаторами) и гормонами. Упомяну только одно вещество — холецистокинин-панкреозимин — важный стимулятор желчевыделения, продуцируемый клетками тонкого кишечника и с током крови поступающий в печень. При воспалительных изменениях в кишечнике этот гормон может не вырабатываться. Из продуктов основными стимуляторами желчевыделения являются: масла (жиры), яичные желтки (содержат желчные кислоты), молоко, мясо, хлеб, сульфат магния. По желчным протокам печени желчь попадает в общий желчный проток, где на пути может накапливаться в желчном пузыре (до 50 мл), в котором происходит обратное всасывание воды, приводящее к сгущению желчи (еще один повод пить воду в достаточном количестве). Если желчь густая, да еще существуют анатомические особенности расположения желчного пузыря (перегибы, перекруты), то движение ее затрудняется, что может приводить к застою и образованию камней.
Что входит в состав желчи? Желчные кислоты; желчные пигменты (билирубин); холестерин и лицетин; слизь; метаболиты лекарств (если принимаются таковые, то печень очищает организм и выводит их с желчью). Желчь должна быть стерильной и иметь рH 7,8-8,2 (щелочная среда позволяет оказывать бактерицидный эффект).
Функции желчи: эмульгация жиров (подготовка для дальнейшего гидролиза ферментами поджелудочной железы); растворение продуктов гидролиза (что обеспечивает их всасывание в тонком кишечнике); повышение активности кишечных и панкреатических ферментов; обеспечение всасывания жирорастворимых витаминов (А,D,E), холестерина, солей кальция; бактерицидное действие на гнилостную флору; стимуляция процессов желчеобразования и желчевыделения, моторной и секреторной деятельности; участие в запрограммированной гибели и обновлении эритроцитов (апоптоз и пролиферация эритроцитов); вывод токсинов.
Пищеварение в толстом кишечнике
Далее все, что не усвоилось в тонком кишечнике, переходит в толстый кишечник, где на протяжении длительного времени происходит всасывание воды и формирование фекальных масс. В толстом кишечнике проживают дружественные и недружественные нам микроорганизмы, которые разделяют с нами оставшуюся трапезу, воюя между собой за среду обитания, а иногда и с нашим организмом. А вы думаете, что в нас никто не живет? Это целый мир и война миров… Их разнообразие не поддается точному исчислению. Только в кишечнике обитает несколько сотен видов микроорганизмов. Одни из них нам дружественны и приносят пользу, другие — доставляют нам неприятности. Ученые доказали, что бактерии могут передавать друг другу информацию, и что именно таким образом быстро нарастает резистентность (устойчивость) к антибиотикам и другим медикаментозным препаратам. Они могут прятаться от иммунных клеток нашего организма, выделяя определенные вещества и становясь невидимыми для них. Они мутируют и приспосабливаются.
Во всем мире существует реальная проблема: как не дать вновь развиться эпидемиям в условиях нечувствительности микроорганизмов к имеющим лекарственным средствам. Одна из ее причин — бесконтрольное применение антибактериальных препаратов и иммуномодуляторов, которые часто используют в целях быстрого избавления от симптомов болезни, и назначают не всегда обоснованно, на «всякий случай» для профилактики.
Важную роль в развитии патогенной микрофлоры играет внутренняя среда. Дружественные (симбиотные) микроорганизмы хорошо чувствуют себя в слабощелочной среде и любят клетчатку. Поедая ее, продуцируют нам витамины и нормализуют обмен веществ. Недружественные (условно патогенные), питаясь продуктами распада белка, вызывают гниение с образованием токсичных для человека веществ — так называемых птомаинов или «трупных ядов» (индолы, скатолы). Первые помогают нам сохранять здоровье, вторые его отбирают. Имеем ли мы возможность выбирать, с кем будем дружить? К счастью, да! Для этого достаточно, как минимум, быть разборчивыми в еде.
Патогенные микроорганизмы растут и размножаются, используя в качестве пищи продукты распада белка. А это значит, что чем больше в рационе белковых, трудно перевариваемых продуктов (мясо, яйца, молочное) и рафинированных сахаров, тем активнее будут развиваться процессы гниения в кишечнике. В результате произойдет закисление, что сделает среду еще более благоприятной для развития условно патогенной микрофлоры. Наши друзья — симбиоты предпочитают пищу, богатую растительной клетчаткой. Поэтому рацион с низким содержанием белка и обилием овощей, фруктов и цельнозерновых углеводов благоприятно сказывается на состоянии здоровой микрофлоры человека, которая в процессе своей жизнедеятельности продуцирует витамины и расщепляет клетчатку и другие сложные углеводы до простейших веществ, которые могут использоваться в качестве энергетического ресурса для кишечного эпителия. Кроме того, пища богатая клетчаткой, способствует перистальтическим движениям в желудочно-кишечном тракте, тем самым предотвращая нежелательные застои пищевых масс.
Как гниение пищи отражается на здоровье человека? Продукты гниения белка являются токсинами, которые легко проходят через слизистые кишечника и попадают в кровеносное русло, и далее в печень, где происходит их нейтрализация. Но помимо токсинов, в кровь могут попасть и продуцирующие их патогенные микроорганизмы, что становится нагрузкой не только для печени, но и для иммунной системы. Если поток токсинов очень стремителен, печень не успевает их нейтрализовать, в результате яды разносятся по всему организму, отравляя каждую его клетку. Все это не проходит для человека бесследно, и вследствие хронического отравления, человек чувствует хроническую усталость. На высокобелковом рационе, вследствие повышенной активности иммунных клеток, может усиливаться проницаемость капилляров и мелких кровеносных сосудов, через которые могут пройти вредоносные бактерии и продукты распада, что постепенно ведет к развитию очагов воспаления во внутренних органах. И далее воспаленные ткани отекают, кровоснабжение и обменные процессы в них нарушаются, что в конечном итоге способствует развитию самых разнообразных патологических состояний и заболеваний.
Застой каловых масс при нарушении перистальтики и нерегулярном опорожнении кишечника также способствует поддержанию гнилостных процессов, высвобождению токсинов и формированию воспалительных процессов, как в самом кишечнике, так и в органах, расположенных рядом. Так, например, провисающий, перерастянутый от каловых масс толстый кишечник может давить на репродуктивные органы женщин и мужчин, вызывая в них воспалительные изменения. Состояние нашего физического и психоэмоционального здоровья напрямую зависит от состояния процессов в толстом кишечнике и регулярного его опорожнения.
Что я хочу, чтобы вы запомнили
Наши органы пищеварения работают строго по законам. В каждом отделе желудочно-кишечного тракта происходят свои процессы. Очень важно помогать своему организму быть здоровым. Очень важно обратить внимание на то, как и что вы едите, раз нам необходимо есть, чтобы жить. Действительно важно и физиологично поддерживать правильный кислотно-щелочной баланс, который в норме у нас слабощелочной, за исключением желудка. Обработка еды — это очень сложный, энергозатратный процесс, которому помогает не подсчет калорий и полезных составляющих в изначальном продукте, а простые действия.
К ним относятся:
- регулярный, желательно в одно и то же время, прием сбалансированной пищи;
- осознанность во время приема еды (понимать, что вы делаете, наслаждаться вкусом, не «заглатывать» пищу кусками, не торопиться, не заниматься другими делами во время еды, не смешивать несовместимое, например, белковую и углеводистую пищу);
- следование биоритмам работы органов (органы пищеварения максимально активны в первой половине дня и совсем не активны вечером, когда уже другие органы занимаются очищением и восстановлением организма).
Важно следить, чтобы опорожнение кишечника было регулярным. И очень важно пить достаточное количество воды, которая нужна не только для запуска ферментных систем, выработки слизи, но и для очищения организма в целом.
Физиологические механизмы всасывания в кишечнике
Цель лекции. Рассмотреть физиологические механизмы всасывания в желудочнокишечном тракте (ЖКТ).
Основные положения. В литературе данные вопросы освещаются с трех сторон: 1) топография всасывания веществ в различных отделах ЖКТ - желудок, двенадцатиперстная кишка, тощая, подвздошная и толстая кишка; 2) основные функции энтероцитов; 3) основные механизмы всасывания в кишечнике. Рассмотрено 7 основных механизмов всасывания веществ в кишечнике.
Заключение. Из всего ЖКТ тощая и подвздошная кишка характеризуются самым широким спектром всасывания различных соединений. Понимание физиологических механизмов всасывания в тонкой кишке имеет большое значение в практической гастроэнтерологии.
Ключевые слова:
Всасывание, ионы, натрий, нутриенты, желудочнокишечный тракт, простая диффузия, облегченная диффузия, осмос, фильтрация, околоклеточный транспорт, активный транспорт, сопряженный транспорт, вторично-энергизованный транспорт, эндоцитоз, трансцитоз, Р-гликопротеин.
Стенка тонкой кишки, где происходит наиболее интенсивное всасывание основных питательных веществ, или нутриентов, состоит из слизистой оболочки (ворсинки и кишечные железы), подслизистой (где находятся кровеносные и лимфатические сосуды), мышечного слоя (где находятся нервные волокна) и серозной оболочки. Слизистую оболочку образуют ворсинки, покрытые однослойным эпителием с вкраплением бокаловидных клеток; внутри ворсинок проходят лимфатические сосуды, капиллярная сеть, нервные волокна.
Характерная особенность транспорта веществ в эпителии тонкой кишки заключается в том, что он осуществляется через монослой клеток. Всасывающая поверхность такого монослоя существенно увеличена за счет микроворсинок. Энтероциты тонкой кишки, где в основном происходит всасывание питательных веществ (нутриентов), асимметричны, или поляризованы: апикальная и базальная мембраны отличаются друг от друга по проницаемости, набору ферментов, величине разности электрических потенциалов и выполняют неодинаковые транспортные функции.
Ионы попадают в клетки с помощью ионных каналов или специальных молекулярных машин - насосов. Энергия для входа ионов в клетку обычно обеспечивается через плазматическую мембрану электрохимическим градиентом натрия, генерируемым и поддерживаемым благодаря функционированию Na + , K + -АТФазного насоса. Этот насос локализован на базолатеральной мембране, обращенной в кровь (рис. 1).
Энергия, которую можно получить из электрохимического потенциала Na + (разность ионных концентраций + разность электрических потенциалов на мембране) и которая выделяется, когда входящий натрий пересекает плазматическую мембрану, может быть использована другими транспортными системами. Следовательно, Na + , K + -АТФазный насос выполняет две важные функции - откачивает из клеток Na + и генерирует электрохимический градиент, обеспечивающий энергией механизмы входа растворенных веществ.
Термином «всасывание» обозначают совокупность процессов, обеспечивающих перенос веществ из просвета кишки через слой эпителия в кровь и лимфу; секреция - это движение в противоположном направлении.
Всасывание в различных отделах желудочно-кишечного тракта
В желудке всасывается 20% потребленного алкоголя, а также короткоцепочечные жирные кислоты. В двенадцатиперстной кишке - витамины A и B1, железо, кальций, глицерин, жирные кислоты, моноглицериды, аминокислоты, моно- и дисахариды. В тощей кишке - глюкоза, галактоза, аминокислоты и дипептиды, глицерин и жирные кислоты, моно- и диглицериды, медь, цинк, калий, кальций, магний, фосфор, йод, железо, жирорастворимые витамины D, E и K, значительная часть комплекса витаминов В, витамин С и остатки алкоголя. В подвздошной кишке - дисахариды, натрий, калий, хлорид, кальций, магний, фосфор, йод, витамины C, D, E, K, B1, B2, B6, B12 и большая часть воды. В толстой кишке - натрий, калий, вода, газы, некоторые жирные кислоты, образовавшиеся при метаболизме растительных волокон и непереваренного крахмала, витамины, синтезированные бактериями, - биотин (витамин Н) и витамин К.
Основные функции энтероцитов
К основным функциям энтероцитов относят следующие.
Поглощение ионов, включая натрий, кальций, магний и железо, - по механизму их активного транспорта.
Поглощение воды (трансклеточно или околоклеточно), - происходит за счет осмотического градиента, образованного и поддерживаемого ионными насосами, в частности Nа + , К + -АТФазой.
Поглощение сахаров. Ферменты (полисахаридазы и дисахаридазы), локализованные в гликокаликсе, расщепляют большие молекулы сахара на более мелкие, которые затем всасываются. Глюкоза переносится через апикальную мембрану энтероцита с помощью Nа+-зависимого транспортера глюкозы. Глюкоза перемещается через цитозоль (цитоплазму) и выходит из энтероцита через базолатеральную мембрану (в капиллярную систему) с помощью транспортера GLUT-2. Галактоза переносится с помощью такой же транспортной системы. Фруктоза пересекает апикальную мембрану энтероцита, используя транспортер GLUT-5.
Поглощение пептидов и аминокислот. В гликокаликсе ферменты пептидазы расщепляют белки до аминокислот и небольших пептидов. Энтеропептидазы активируют превращение панкреатического трипсиногена в трипсин, который, в свою очередь, активирует другие панкреатические зимогены.
Поглощение липидов. Липиды - триглицериды и фосфолипиды - расщепляются и пассивно диффундируют в энтероциты, а свободные и этерифицированные стерины всасываются в составе смешанных мицелл (см. ниже). Липидные молекулы небольшого размера транспортируются в капилляры кишечника через плотные контакты. Попавшие в энтероцит стерины, включая холестерин, этерифицируются под действием фермента ацил-КоА: холестерин ацилтрансферазы (АХАТ) вместе с ресинтезированными триглицеридами, фосфолипидами и аполипопротеинами включается в состав хиломикронов, которые секретируются в лимфу и затем в кровоток.
. Желчь, попавшая в просвет кишки и не использованная в процессе эмульгации липидов, подвергается обратному всасыванию в подвздошной кишке. Процесс известен как энтерогепатическая циркуляция.
Поглощение витаминов. Для всасывания витаминов используются, как правило, механизмы всасывания других веществ. Особый механизм существует для всасывания витамина В12 (см. ниже).
Секреция иммуноглобулинов. IgA из плазматических клеток слизистой оболочки с помощью механизма рецепторопосредованного эндоцитоза поглощается через базолатеральную поверхность и в виде комплекса рецептор-IgA высвобождается в просвет кишечника. Наличие рецептора придает молекуле дополнительную стабильность.
Основные механизмы всасывания соединений в кишечнике
На рис. 2 представлены основные механизмы всасывания веществ. Рассмотрим указанные механизмы более подробно. Пресистемный метаболизм, или метаболизм (эффект) первого прохождения кишечной стенки. Явление, при котором концентрация вещества перед попаданием в кровеносное русло резко снижается. При этом если введенное вещество является субстратом P-гликопротеина (см. ниже), его молекулы могут неоднократно поступать в энтероциты и выводиться из него, в результате чего вероятность метаболизма данного соединения в энтероцитах возрастает.
P-гликопротеин в большом количестве экспрессирован в нормальных клетках, выстилающих кишечник, проксимальные канальцы почек, капилляры гематоэнцефалического барьера, и в клетках печени. Транспортеры типа P-гликопротеина являются членами надсемейства самого большого и наиболее древнего семейства транспортеров, представленного в организмах от прокариотов до человека. Это трансмембранные белки, функцией которых является транспорт широкого спектра
Пассивный перенос веществ через эпителиальный пласт. Пассивный транспорт веществ через монослой энтероцитов протекает без затрат свободной энергии и может осуществляться или трансклеточным, или околоклеточным путем. К этому виду транспорта относятся простая диффузия (рис. 3), осмос (рис. 4) и фильтрация (рис. 5). Движущей силой диффузии молекул растворенного вещества является его концентрационный градиент.
Зависимость скорости диффузии вещества от его концентрации линейна.Диффузия - это наименее специфичный и самый, по-видимому, медленный процесс транспорта. При осмосе, представляющем собой разновидность диффузионного переноса, происходит перемещение в соответствии с концентрационным градиентом свободных (не связанных с веществом) молекул растворителя (воды).
Околоклеточный транспорт - это транспорт соединений между клетками через область плотных контактов (рис. 7), он не требует затрат энергии. Структура и проницаемость плотных контактов тонкой кишки в настоящее время активно исследуются и дискутируются. Например, известно, что за селективность плотных контактов для натрия отвечает клаудин-2.
Другая возможность состоит в том, что межклеточный перенос осуществляется благодаря некоторым дефектам в эпителиальном пласте. Такое движение может происходить по межклеточным областям в тех местах, где происходит слущивание отдельных клеток. Эндоцитоз, экзоцитоз, рецепторопосредованный транспорт (рис. 8) и трансцитоз. Эндоцитоз - это везикулярный захват жидкости, макромолекул или небольших частиц в клетку. Существуют три механизма эндоцитоза: пиноцитоз (от греческих слов «пить» и «клетка»), фагоцитоз (от греческих слов «поедать» и «клетка») и рецепторопосредованный эндоцитоз или клатрин-зависимый эндоцитоз. Нарушения указанного механизма приводят к развитию определенных заболеваний. Многие кишечные токсины, в частности холерный, попадают в энтероциты именно по этому механизму.
При пиноцитозе гибкая плазматическая мембрана образует впячивание (инвагинация) в виде ямки. Такая ямка заполняется жидкостью из внешней среды. Затем она отшнуровывается от мембраны и в виде везикулы продвигается в цитоплазму, где ее мембранные стенки перевариваются, а содержимое высвобождается. Благодаря такому процессу клетки могут поглощать как крупные молекулы, так и различные ионы, не способные проникнуть через мембрану самостоятельно. Пиноцитоз часто наблюдается в клетках, функция которых связана со всасыванием. Это чрезвычайно интенсивный процесс: в некоторых клетках 100% плазматической мембраны поглощается и восстанавливается всего за час.
При фагоцитозе (явление открыто русским ученым И.И. Мечниковым в 1882 г.) выросты цитоплазмы захватывают капельки жидкости, содержащие какие-либо плотные (живые или неживые) частицы (до 0,5 мкм), и втягивают их в толщу цитоплазмы, где гидролизующие ферменты переваривают поглощенный материал, разрушая его до таких фрагментов, которые могут быть усвоены клеткой. Фагоцитоз осуществляется с помощью клатрин-независимого актин-зависимого механизма; это - основной механизм защиты организма хозяина от микроорганизмов. Фагоцитоз поврежденных или постаревших клеток необходим для обновления тканей и заживления ран.
При рецепторопосредованном эндоцитозе (см. рис. 8) для переноса молекул используются специфические поверхностные рецепторы. Этот механизм обладает следующими свойствами - специфичность, способность к концентрированию лиганда на поверхности клетки, рефрактерность. Если специфический рецептор после связывания лиганда и его поглощения не возвращается на мембрану, клетка становится рефрактерной к данному лиганду.
12, ферритина и гемоглобина, так и низкомолекулярные - кальций, железо и др. Роль эндоцитоза особенно велика в раннем постнатальном периоде. У взрослого человека пиноцитозный тип всасывания существенного значения в обеспечении организма питательными веществами, по-видимому, не имеет.
Трансцитоз - это механизм, посредством которого молекулы, пришедшие в клетку извне, могут доставляться к различным компартментам внутри клетки или даже перемещаться от одного слоя клеток к другому. Одним из хорошо изученных примеров трансцитоза является проникновение некоторых материнских иммуноглобулинов через клетки кишечного эпителия новорожденного. Материнские антитела с молоком попадают в организм ребенка. Антитела, связанные с соответствующими рецепторами, сортируются в ранние эндосомы клеток пищеварительного тракта, затем с помощью других пузырьков проходят сквозь эпителиальную клетку и сливаются с плазматической мембраной на базолатеральной поверхности. Здесь лиганды освобождаются от рецепторов. Затем иммуноглобулины собираются в лимфатические сосуды и попадают в кровоток новорожденного.
Рассмотрение механизмов всасывания с точки зрения отдельных групп веществ и соединений будут представлены в одном из следующих номеров журнала.
Работа поддержана грантом РФФИ 09-04-01698
Список литературы:
1. Метельский С.Т. Транспортные процессы и мембранное пищеварение в слизистой оболочке тонкой кишки. Электрофизиологическая модель. - М.: Анахарсис, 2007. - 272 с.
2. Общий курс физиологии человека и животных. - Кн. 2. Физиология висцеральных систем / Под ред. А.Д. Ноздрачева. - М.: Высшая школа, 1991. - С. 356-404.
3. Membrane digestion. New facts and concepts / Ed. A.M. Ugolev. - M.: MIR Publishers, 1989. - 288 p.
4. Tansey T., Christie D.A., Tansey E.M. Intestinal absorption. - London: Wellcome Trust, 2000. - 81 p
статья взята с сайта Русского журнала Гастроэнтерологии, Гепатологии, Колопроктологии
Всасывание в тонкой кишке. Функция всасывания тонкой кишки.
Зачем вам это нужно?
После окончания нашей образовательной программы вы получите возможность:
- овладеть навыками системного управления здоровьем и эффективной профилактики
- значительно повысить эффективность своих назначений и получать результаты лечения, невозможные ранее
- изменить формат своей практики - сделать её более независимой и менее загруженной
- значительно увеличить уровень своего дохода
Все это позволит получать несравнимо большее удовлетворение от вашей медицинской практики.
Почему нужно учиться у нас
институт «PreventAge» первая и единственная научно-образовательная организация в России, специализирующая на обучении в области превентивной и антивозрастной медицины
наши преподаватели получили образование и сертифицированы в ведущих зарубежных центрах данного профиля и являются пионерами в области антивозрастной медицины в России
мы не просто ретранслируем зарубежные знания, а интерпретируем их в контексте национальной специфики здравоохранения и личного богатого профессионального опыта
наша программа построена по модульному типу с таким рассчетом, что вы можете включиться в образовательный процесс на любом этапе
информация для нашей программы кропотливо собрана по крупицам из разных источников и сведена в единую концепцию практических знаний
получение сопоставимого по качеству образования в зарубежных центрах потребует безупречного знания английского и несравнимо больше времени, усилий и средств
Читайте также: