Переваривание пищевых веществ и их всасывание в разных отделах желудочно-кишечного тракта

Биология и медицина

Благодаря движениям тонкой кишки кислый химус , поступающий из желудка, перемешивается с щелочными соками поджелудочной железы , печени и кишечных желез , причем кишечное содержимое постоянно контактирует со слизистой оболочкой тонкой кишки. В течение суток у человека выделяется до 2,5 л кишечного сока . Его многочисленные ферменты, расщепляющие белки, жиры, углеводы, происходят из разрушенных слущенных эпителиальных клеток слизистой оболочки кишечника . В результате непрерывного процесса регенерации клетки восстанавливаютая. В тонкой кишке продолжается химическая переработка пищи и всасывание продуктов а также механическое перемешивание и продвижение ее в направлении толстой кишки, Эндокринные клетки вырабатывают различные гормоны и биологически активные вещества. У человека всасывающая поверхность тонкой кишки благодаря наличию складок слизистой оболочки, ворсинок и микроворсинок клеток кишечного эпителия достигает 200 м2. Во время пищеварения секреция желчи и ее выделение в просвет кишечника резко увеличивается.

Секреция сока поджелудочной железы тоже резко увеличивается.

В тонкой кишке происходит переваривание пищи и всасывание ее компонентов. При этом в полости кишки под влиянием ферментов кишечного и панкреатического соков, желчи происходит лишь расщепление молекул пищевых веществ до отдельных фрагментов. Окончательное расщепление происходит благодаря мембранному пищеварению, которое осуществляется на поверхности микроворсинокклеток кишечного эпителия . В них обнаружено большое количество активных ферментов, участвующих в расщеплении и всасывании пищевых продуктов. А.М. Уголев (1967) открыл пристеночное пищеварение, которое, в отличие от полостного, происходящего в просвете кишки, совершается на поверхности микроворсинок. Последние вырабатывают ряд собственных пищеварительных ферментов, адсорбируют на своей поверхности некоторые ферменты из просвета кишечника и пищевые вещества, которые наиболее интенсивно расщепляются и всасываются. В результате расщепления белков образуются аминокислоты, жиров — глицерин и жирные кислоты, углеводов — моносахариды. При распаде пищевых веществ утрачиваются многие их свойства, в том числе и вредные. Таким образом предотвращается попадание в организм чужеродного белка.

Ритмичные сокращения ворсинок способствуют всасыванию веществ, которое осуществляется по направлению от наружной поверхности эпителиальных клеток (обращенной в просвет кишки) к внутренней (обращенной к кровеносным и лимфатическим капиллярам). Аминокислоты и моносахариды всасываются в кровь; вода, минеральные соли, витамины, жирные кислоты и глицерин — в лимфу.

Активному пищеварению и всасыванию способствует высокий кровоток в тонкой кишке, который во время еды составляет 400 мл/мин, а на высоте пищеварения — 750 — 800 мл/мин. Еще в начале XX века И.П. Павлов показал, что в каждом отделе пищеварительной системы вырабатываются различные ферменты, которые участвуют в расщеплении белков, жиров и углеводов. Он изучил их взаимодействие и регуляцию выделения, совместную деятельность органов пищеварения и влияние одного отдела на другой. В 1904 г. Павлов был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине за работу по физиологии пищеварения, благодаря которой было сформировано более ясное понимание жизненно важных аспектов этого вопроса.

Нарушения всасывания в кишечнике могут быть врождёнными или развиваться в течении жизни.
Существует классификация нарушений всасываемости по типу: общие и избирательные (когда нарушается поглощение одного пищевого компонента или воды). По причинным факторам различают мальабсорбцию:

• Врожденную (первичную), когда ценные вещества плохо всасываются на фоне падения ферментативной активности из-за малого объема энзимов. Возможен вариант с достаточным объемом ферментов, но они отличаются иной химической структурой. Такая патология считается самостоятельной.
• Приобретенную (вторичную), когда кишечник плохо всасывает ценные компоненты после появления проблем с ЖКТ. В этом случае проблема является симптомом нарушения пищеварительного тракта.

Вторичная мальабсорбция может иметь разную форму:

• гастрогенную, развившуюся на фоне болезни желудка;
• панкреатогенную, вызванную воспалением поджелудочной;
• гепатогенную, появляющуюся вследствие дисфункции печени;
• энтерогенную — при воспалении тонкокишечного отдела, который пытается сам защитить себя от воздействия патогенов;
• эндокринную — из-за неполадок со «щитовидкой»;
• ятрогенную — побочную реакцию на прием медикаментов типа слабительных, антибактериальных средств, цитостатиков, или после облучения;
• послеоперационную — после хирургического вмешательства в брюшную полость.

Пищеварение в тонкой кишке

Функциональной единицей является крипта и ворсинка. Ворсинка – это вырост слизистой оболочки кишки, крипта – наоборот, углубление.

КИШЕЧНЫЙ СОК слабо-щелочной (рН=7.5-8), состоит из двух частей: (а) жидкая часть сока (вода, соли, без ферментов) секретируется клетками крипт; (б) плотная часть сока («слизистые комочки») состоит из клеток эпителия, которые непрерывно слущиваются с вершины ворсинок.(Вся слизистая оболочка тонкой кишки полностью обновляется за 3-5 дней). В плотной части находится более 20 ферментов. Часть ферментов адсорбирована на поверхности гликокаликса (кишечные, панкреатические ферменты), другая часть ферментов входит в состав клеточной мембраны микроворсинок.. (Микроворсинка – это вырост клеточной мембраны энтероцитов. Микроворсинки формируют «щеточную каемку», что значительно увеличивает площадь, на которой происходит гидролиз и всасывание). Ферменты высоко специализированы, необходимы для заключительных стадий гидролиза.

В тонком кишечнике происходит полостное и пристеночное пищеварение.

Полостное пищеварение– расщепление крупных полимерных молекул до олигомеров в полости кишечника под действием ферментов кишечного сока.

Пристеночное пищеварение– расщепление олигомеров до мономеров на поверхности микроворсинок под действием ферментов, фиксированных на этой поверхности.

ЗНАЧЕНИЕ ПРИСТЕНОЧНОГО ПИЩЕВАРЕНИЯ: (1) высокая скорость гидролиза,

(2) в стерильной среде, т.к. микробы не проникают в «щеточную каемку» и не могут питаться продуктами гидролиза, которые (3) тут же всасываются, т.к. заключительные стадии гидролиза сопряжены с транспортом мономеров через клеточную мембрану в энтероцит.

РЕГУЛЯЦИЯ СЕКРЕЦИИ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ. Основной механизм регуляции – местный нервный,за счет подслизистых сплетений энтеральной нервной системы. Рефлекторные дуги замыкаются интрамурально, в стенке кишки. (Влияния симпатических и парасимпатических нервов являются долговременными, адаптивными).

Гуморальная регуляция: (а) паракринная (тоже местная) и (б) эндокринная (носит долговременный, адаптивный характер).

ИССЛЕДОВАНИЕ КИШЕЧНОЙ СЕКРЕЦИИ в опытах на животных производится с помощью кишечной фистулы (фистула Тири-Велла): оба конца изолированной кишечной петли выводятся на поверхность брюшной стенки. Брыжейка с проходящими в ней сосудами и нервами, сохраняется. Выделение кишечного сока из фистулы происходит только в ответ на раздражение слизистой оболочки изолированной петли тонкой кишки (местный нервный механизм регуляции).

Алкоголь, как многие убедились на собственном опыте, тоже усваивается именно здесь. Поэтому, если принимать его на голодный желудок, то эффект наступает быстро, что частенько приводит к плачевным последствиям. Если же употребление алкогольных напитков проходит вместе с приёмом пищи, то ядовитое вещество медленнее усваивается, и эффект проявляется не так стремительно и беспощадно.

Пищеварение в тонком кишечнике

Из желудка химус поступает в тонкий кишечник. В обеспечении кишечного пищеварения важнейшее значение имеют процессы, происходящие в двенадцатиперстной кишке. Здесь пищевые массы подвергаются воздействию кишечного сока, желчи и сока поджелудочной железы. Длина двенадцатиперстной кишки невели­ка, поэтому пища здесь не задерживается, и основные процессы пи­щеварения происходят в нижележащих отделах кишечника. Кишеч­ный сок, образуемый железами слизистой оболочки двенадцатипер­стной кишки, содержит большое количество слизи и фермент пептидазу, расщепляющий белки. Более слабое действие этот сок оказывает на жиры и крахмал. В нем содержится также фермент энтерокиназа, который активирует трипсиноген поджелудочного сока. Клетки двенадцатиперстной кишки вырабатывают два гормо­на — секретин и холецистокинин — панкреозимин, усиливающий сек­рецию поджелудочной железы.

Кислое содержимое желудка при переходе в двенадцатиперстную кишку приобретает щелочную реакцию под влиянием желчи, ки­шечного и поджелудочного сока. У человека рН дуоденального со­держимого колеблется от 4,0 до 8,0. В гидролизе питательных ве­ществ, осуществляемом в двенадцатиперстной кишке, особенно важную роль играет сок поджелудочной железы. Основная масса ткани поджелудочной железы вырабатывает пищеварительный сок (панкреатический), который выводится через проток в полость двенадцатиперстной кишки. У взрослого человека в норме за сутки выделяется 1,5-2,0 л панкреатического сока, представляющего собой прозрачную жид­кость со щелочной реакцией (рН = 7,8-8,5). Панкреатический сок богат ферментами, расщепляющими белки, жиры и углево­ды. Амилаза, лактаза, нуклеаза и липаза секретируются поджелудоч­ной железой в активном состоянии и расщепляют соответственно крахмал, молочный сахар, нуклеиновые кислоты и жиры. Нуклеазы (трипсин и химотрипсин) образуются клетками железы в недеятель­ном состоянии в виде трипсиногена и химотрипсиногена. Трипсиноген в двенадцати перстной кишке под действием ее фермента энтерокиназы превращается в трипсин. В свою очередь, трипсин превращает химотрипсиноген в активный химотрипсин. Под влиянием трипсина и химотрипсина расщепляются белки и высокомолекулярные поли­пептиды до низкомолекулярных пептидов и свободных аминокислот.

Также значительна роль печени в пищеварении. Клетки печени непрерывно выделяют желчь, которая является одним из важнейших пищеварительных соков. У человека за сутки образуется около 500-1200 мл желчи. Процесс образования желчи идет непрерывно, а по­ступление ее в двенадцатиперстную кишку — периодически, в ос­новном в связи с приемом пищи. Натощак желчь в кишечник не по­ступает, она направляется в желчный пузырь и там накапливается. По составу пузырная желчь отличается от печеночной желчи.

В состав желчи входят желчные кислоты, желчные пигменты и другие вещества. Желчные кислоты принимают участие в процессе переваривания жира. Желчный пиг­мент билирубин образуется как клетками печени, так и из гемоглоби­на в процессе разрушения там эритроцитов. Темный цвет желчи обусловлен наличием в ней этого пигмента.

Желчь повышает активность ферментов поджелудочного и кишечного соков, особенно липазы. Она эмульгирует жиры и ра­створяет продукты их гидролиза, чем способствует их всасыванию. Создавая щелочную реакцию в двенадцатиперстной кишке, желчь препятствует разрушению трипсина пепсином. Она выполняет и ре­гуляторную роль, стимулируя желчеобразование, желчевыделение, моторную и секреторную деятельность тонкого кишеч­ника. Желчь обладает так же бактериостатическими свойствами. Она за­держивает гнилостные процессы в кишечнике. Велика роль желчи во всасывании из кишечника жирорастворимых витаминов, холестери­на, аминокислот и солей кальция.

Печень, образуя желчь, выполняет не только секреторную, но и экскреторную (выделительную) функцию. Основными органичес­кими экскретами печени являются соли желчных кислот, билиру­бин, холестерин, жирные кислоты и лецитин, а также кальций, на­трий, хлор, бикарбонаты. Попадая с желчью в кишечник, все эти ве­щества выводятся из организма.

Пищевые массы (химус) из двенадцатиперстной кишки переме­щаются в тонкий кишечник, где продолжается их переваривание пи­щеварительными соками, выделившимися в двенадцатиперстную кишку. Вместе с тем, здесь начинает действовать и собственный кишечный сок, вырабатываемый либеркюновыми и бруннеровыми же­лезами слизистой оболочки тонкой кишки. В кишечном соке содер­жится энтерокиназа, а так же полный набор ферментов, расщепляю­щих белки, жиры и углеводы. Эти ферменты участвуют лишь в пристеночном пищеварении, так как в полость кишки они не выделяются. Полостное пищеварение в тонком кишечнике осуществляется ферментами, поступившими с пищевым химусом. Полостное пищеварение наиболее эффективно для гидро­лиза крупномолекулярных веществ.

Пристеночное (мембранное) пищеварение, открытое академиком А.М. Уголевым в 1950-60-х годах, происходит на поверхности мик­роворсинок тонкой кишки. Оно завершает промежуточный и зак­лючительный этапы пищеварения путем гидролиза промежуточных продуктов расщепления. Микроворсинки это цилиндрические выросты кишечного эпителия высотой 1-2 мкм. Количество их огромно — от 50 до 200 млн на 1 мм2 поверхности кишки, что увеличивает внутреннюю поверхность тонкого кишеч­ника в 300-500 раз. Большая общая поверхность микроворсинок улучша­ет и процессы всасывания. Продукты промежуточного гидролиза попадают в зону так называемой щеточной каймы, образованной микроворсинками, где происходит заключительная стадия гидроли­за и переход к всасыванию. Основными ферментами, участвующими в пристеночном пищеварении, являются амилаза, липаза и протеазы. Благодаря этому пищеварению происходит расщепление 80-90% пептидных и гликолизных связей и 55-60% —триглицеридов.

Пристеночное пищеварение тесно взаимодействует с полостным. Полостное пищеварение подготавливает исходные пи­щевые субстраты к пристеночному пищеварению, которое уменьшает объем обрабатываемого химуса в полостном пищеваре­нии за счет перехода продуктов частичного гидролиза в щеточную кайму слизистой кишечника. Эти процессы способствуют наиболее полному переварива­нию всех компонентов пищи и подготавливают их к всасыванию.

Моторная деятельность тонкого кишечника обеспечивает пере­мешивание химуса с пищеварительными секретами и продвижение его по кишке благодаря сокращению круговой и продольной муску­латуры. Продолжительность периодов сокращения и расслабления участков кишки при маятникообразных движениях составляет 4-6 с. Такая периодичность сокращений обусловлена автоматией гладкой мускулатуры кишечника — способностью мышц периоди­чески сокращаться и расслабляться без внешних воздействий. Со­кращения круговой мускулатуры кишечника вызывают перисталь­тические движения, которые способствуют передвижению пищи вперед. По длине кишки одновременно движется несколько перис­тальтических волн.

Сокращение продольных и круговых мышц регулируется блуждаю­щим и симпатическим нервами. Блуждающий нерв стимулирует мо­торную функцию кишечника. По симпатическому нерву передают­ся тормозные сигналы, которые снижают тонус мышц и угнетают механические движения кишечника. На моторную функцию ки­шечника оказывают влияние и гуморальные факторы: серотонин, холин и энтерокинин стимулируют движение кишечника.

Дата добавления: 2016-09-06; ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Похожие статьи:

poznayka.org

Характерные симптомы нарушения

Клиническая картина нарушенной всасываемости в кишечнике — яркая, выраженная:

Сбой всасывания в кишечнике провоцирует диарею, слабость, тяжесть, метеоризм, потерю веса.

1. Сильный и обильный понос, учащенный стул. В каловых массах присутствует слизь, а их запах отличается зловонием.
2. Чрезмерное выделение газов.
3. Постоянный дискомфорт, тяжесть, вплоть до спазмов в животе. Симптомы усиливаются, как только в ЖКТ попадает пища.
4. Переутомляемость.
5. Визуальное истощение на фоне резкой потери веса.
6. Бледность, «темные круги» под глазами.
7. Анемичные признаки.
8. Слепота в ночное время (развивается, когда кишечник плохо всасывает витамины).
9. Гиперчувствительность кожного покрова к любым повреждениям: мгновенное появление синяков. Это свидетельствует о нехватке витамина К.
10. Ломкость ногтей, волос, тянущие боли в костях, мышцах и суставах на фоне дефицита кальция.