Пищеварение «от» и «до»: как желудочно-кишечный тракт перерабатывает еду

Ключевые функции ЖКТ (желудочно-кишечного тракта) – переработка пищи, извлечение из нее питательных веществ, формирование и утилизация отходов. В сложном механизме обмена веществ процесс пищеварения является исходным.

Он состоит из нескольких этапов, в ходе которых продукты подвергаются механическому и химическому воздействию. Основная ответственность за переработку пищи лежит на тонкой кишке, но без предварительной обработки еды во рту, глотке, пищеводе и желудочном отделе этот процесс был бы невозможен.

Сколько переваривается пища в желудке, зависит от ее характеристик (состав, способ обработки, текстура и т.д.) и индивидуальных особенностей организма.

Строение пищеварительной системы

Пищеварительная система представлена совокупностью органов, которые обеспечивают усвояемость питательных веществ организмом, являющихся для него источником энергии, необходимой при обновлении клеток и для роста.

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

Ротовая полость

Из углеводов во рту начинает частично всасываться только крахмал. Это осуществляет содержащийся в составе слюны энзим амилаза. Под его воздействием крахмал частично расщепляется на мелкие компоненты. Если долго пережевывать крахмалистую пищу (что очень полезно), то небольшая часть крахмала расщепляется до глюкозина (сладкий вкус, возникающий, например, при пережевывании хлеба). Другие содержащиеся в пище углеводы (например, сахароза, лактоза) во рту не расщепляются.
Основными липидами пищи являются жиры (триглицериды). Во рту они существенно не расщепляются, но все же там имеется подъязычный энзим липаза, расщепляющий небольшое количество триглицеридов.

Переваривания белков во рту не происходит.

Желудок

Задача желудка – обеспечить перемешивание поступающей из пищевода пищевой массы и образование хорошо смешанной эмульсии.

Поскольку в желудке сильная кислотная среда (соляная кислота), дальнейшего расщепления углеводов в желудке практически не происходит. Соляная кислота необходима для коагуляции пищевых белков, превращения расщепляющего их энезима пепсиногена в пепсин и высвобождения гормонов, обеспечивающих разнообразную работу желудочного сока. Соляная кислота также уничтожает бактерии.

В желудке имеется энзим желудочная липаза. Он действует мягко, но поскольку относительно кислотостоек, все же происходит мягкое расщепление некоторого количества триглицеридов.

Соляная кислота желудка коагулирует пищевые белки. Это означает, что большие молекулы пищевых белков разворачиваются, и производимый желудком энзим пепсин может начать частичное переваривание (гидролиз) белков.

Желудок играет еще одну важную роль. В желудке происходит усвоение витамина В12 с соответствующим белком, который помогает этому витамину продвигаться к месту его всасывания.

Тонкая кишка и двенадцатиперстная кишка

В тонкой кишке происходит смешивание поступающей из желудка пищевой массы с энзимами желчного пузыря и поджелудочной железы. Верхняя часть двенадцатиперстной кишки содержит кислый желудочный сок, в нижнюю часть по протокам поджелудочной железы и желчным протокам поступает нейтральный желчный секрет. Железы в самой двенадцатиперстной кишке производят насыщенный гидрокарбонатами щелочной секрет. Бикарбонаты и образующийся CO2 нужны для эмульгирования переваренной пищевой массы. B12 освобождается от белка и смешивается для всасывания с нужным белковым фактором.

Общим местом переваривания всех пищевых макроэлементов (белки, жиры, углеводы) является верхний отдел тонкой кишки (в т.ч. двенадцатиперстная кишка). Это означает, что в нем они преобразуются в более мелкие и простые соединения (сахара, аминокислоты, жирные кислоты).

Из поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку поступает амилаза поджелудочной железы. Это самый важный для переваривания углеводов энзим, который расщепляет большую часть крахмала. Амилаза поджелудочной железы в сотрудничестве с собственными энзимами тонкой кишки завершает расщепление крахмала до глюкозы. Под действием энзимов поверхности тонкой кишки (ворсистой слизистой оболочки) – сахаразы, лактазы и др. – распадаются на компоненты также сахароза и лактоза. Триглицериды в верхнем отделе тонкой кишки должны превращаться в мелкодисперсную эмульсию, только тогда соответствующие энзимы (липазы) могут расщепить их на глицерин и жирные кислоты.

Важнейшими производителями эмульсии являются желчная кислота и ее соли. Молочные белки (казеины) также хорошо образуют тонкую пищевую эмульсию. Образованию пищевой эмульсии способствует также то, что поступающие из поджелудочной железы бикарбонаты вступают в реакцию с поступающей из желудка кислой пищевой массой, образуя необходимые для переваривания газы, тщательно перемешивающие пищевую массу. Перистальтика стенок кишки также помогает перемешивать его содержимое.

Из поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку поступает основной энзим для переваривания жиров – липаза поджелудочной железы. Совместно с другими энзимами она расщепляет пищевые липиды на простые соединения (триглицериды, глицерин, свободные жирные кислоты), фосфолипиды – также на более простые исходные компоненты

Поджелудочная железа поставляет в двенадцатиперстную кишку также энзимы, необходимые для окончательного переваривания белков. Этими энзимами являются трипсин, химотрипсин и др. Совместное действие пепсина желудка и трипсина поджелудочной железы разлагает на аминокислоты большинство пищевых белков. Образуется также небольшое количество коротких пептидов, которые расщепляются на аминокислоты под действием энзимов ворсистой оболочки тонкого кишечника.

Частичное всасывание пищевых веществ начинается уже в двенадцатиперстной кишке. Здесь же в значительной мере происходит всасывание железа и кальция.

Всасывание пищевых веществ начинается в пищеварительном тракте довольно рано: немного во рту под воздействием слюны, значительная часть при движении по двенадцатиперстной кишке, а наибольшая часть всасывается в отделе тонкой кишки, называемом тощей кишкой. При нахождении хумуса в тощей кишке всасывается значительная часть витаминов и минеральных веществ. Здесь же всасываются образованные из белков или содержащиеся в пище свободные аминокислоты, глицерин, жирные кислоты и большая часть воды. Образовавшиеся вещества поступают в кровообращение или лимфосистему. Кровь переносит питательные вещества, прежде всего, в печень, где используются углеводы и аминокислоты. Витамин B12 в тощей кишке еще не всасывается.

К моменту поступления пищи в отдел тонкой кишки, называемый подвздошной кишкой, большая часть питательных веществ уже всосана. Однако, важность подвздошной кишки прежде всего проявляется в том, что здесь происходит всасывание витамина B12, связываемого соответствующими рецепторами.

Толстая кишка

Небольшая часть пищи к моменту поступления в толстую кишку остается не переваренной. Расщепить эту часть помогает микробиом пищеварительного тракта.

Микроорганизмы расщепляют пищевые волокна, которые не могут расщепить пищеварительные энзимы. В ходе этого образуются короткие жирные кислоты, которые всасываются в кровь и которые организм может использовать для получения энергии, они также активируют перистальтику. Микробиом толстой кишки помогает расщеплять значительную часть целлюлозы, при этом тоже образуются короткие жирные кислоты, а также обеспечивается полутвердая консистенция содержимого кишечника. В толстой кишке происходит самое эффективное всасывание натрия и воды.

Микроорганизмы, помимо усвоения пищевых веществ, участвуют также в выводе вредных веществ, функционировании иммунной системы и других процессах. За счет расщепления не переваренных человеком пищевых волокон микроорганизмы способны снабжать энергией клетки эпителия кишечника и регулировать важные процессы.

В толстой кишке происходит также частичное обратное всасывание в кровь желчной кислоты. Определенная часть желчной кислоты выводится с экскрементами. Это важно с точки зрения регуляции уровня холестерина в крови, поскольку вновь поступающая желчная кислота снова приступает к производству холестерина. Содержащиеся в пище не перевариваемые энзимами человека пищевые волокна (пектин, различные полисахариды, целлюлоза и др.) связываются с желчными кислотами, уменьшая их обратное всасывание в кровь и усиливая их выведение с экскрементами, что является важным механизмом вывода из организма определенного количества холестерина.

Микробиом толстой кишки

Бактерий в пищеварительном тракте в десять раз больше, чем клеток во всем нашем теле.

Микроорганизмы (как полезные, так и проблемные) обнаруживаются на всей протяженности пищеварительного тракта. Меньше всего микроорганизмов обычно в желудке и начале тонкой кишки, поскольку низкий уровень кислотности, желчь и секрет поджелудочной железы тормозят их развитие. Больше всего микроорганизмов в толстой кишке.

Деятельность клеток человеческого организма и населяющих пищеварительный тракт микроорганизмов связана между собой на протяжении всего пищеварительного тракта, но наиболее тесная связь наблюдается в толстой кишке. В ней находится основное «место работы» также для микроорганизмов, называемых пробиотиками.

Сбалансированный микробиом организма:

участвует в стимуляции роста лимфатической ткани, что связано со способностью слизистой оболочки пищеварительного тракта производить антитела к патогенам
снижает риск воспаления пищеварительного тракта и аллергии
может синтезировать также определенные количества некоторых витаминов: например, витамин К, фолаты, биотин, также поступающие в кровообращение
помогает расщеплять также часть тех соединений, которые не расщепляются энзимами пищеварительного тракта: Пищевые волокна и устойчивый к пищеварительным энзимам человеческого организма крахмал, в ходе расщепления которых образуются различные жирные кислоты с короткой молекулярной цепью, в большой степени всасывающиеся клетками толстой кишки и вносящие там свой вклад в энергетику человеческого организма. Считается, что некоторые из этих коротких жирных кислот могут также отчасти ограничивать возникновение раковых опухолей.
Даже при нормальном пищеварении очень небольшая часть белков (коллаген, эластин, пищеварительные энзимы, мертвые клетки) остается не переваренной в верхних отделах пищеварительного тракта. Микробы толстой кишки помогают разложить до аминокислот и это малейшее количество нерасщепленных белков. Образующиеся аминокислоты в основном используют сами микробы. В результате микробного расщепления могут в крайне малых количествах образовываться также проблемные для организма человека соединения. Если микробиом пищеварительного тракта разнообразен, это не составляет для организма человека никакой проблемы, во-первых, потому что количества этих веществ очень малы, и во-вторых, потому что они быстро переносятся в печень и там очень быстро обезвреживаются.

На микробиом кишечника влияет длительное или частое употребление антибиотиков. Длительное голодание или продолжительный сильный стресс уменьшают разнообразие микробиома кишечника. Для обеспечения максимального разнообразия микробиома пищеварительного тракта используются получаемые с пищей и напитками пробиотики и пребиотики.

Пробиотик

Пробиотик – совокупность живых микроорганизмов, которые при употреблении в достаточном количестве благоприятствуют микробиому человека. Часть этих микроорганизмов может вырабатывать вещества, подобные антибиотикам (бактериоцины) и лактазу, особенно важную при непереносимости лактозы. Некоторые микроорганизмы ослабляют перекисное окисление липидов. Наиболее употребительными пробиотиками являются бактерии видов Lactobacillus и Bifidobacterium.

Пробиотические микроорганизмы, получаемые с пищей и питьем:

должны изначально входит в микробиологических состав человеческого организма
не должны обладать патогенными свойствами
должны оставаться живыми, проходя через пищеварительный тракт человека (особенно желудок) и быть устойчивыми к действию желчной кислоты
должны связываться с клетками поверхностного слоя кишечника, содержаться и размножаться в пищеварительном тракте
должны положительно влиять на здоровье человека

Сотни продолжительных исследований доказали, что получаемые с пищей и питьем пробиотические микроорганизмы:

восстанавливают нормальный микробиологический состав пищеварительного тракта после лечения антибиотиками
участвуют в расщеплении молочного сахара, то есть лактозы, благоприятствуя тем самым его перевариванию
усиливают всасывание в пищеварительном тракте витаминов группы В
способствуют усвоению в кишечнике кальция, железа и фосфора
снижают риск возникновения диареи, сокращают ее продолжительность и ослабляют болезненность
повышают эффективность пищеварительной деятельности пожилых людей
укрепляют иммунную систему
косвенно (захватывая места для роста в кишечнике) и напрямую (выделяя соединения, убивающие вредные бактерии) препятствуют развитию в пищеварительном тракте патогенных бактерий
ускоряют выздоровление от кишечных инфекций
сокращают срок жизни в пищеварительном тракте вредных соединений и таким образом могут препятствовать созданию условий для возникновения опухолей кишечника
ослабляют потенциальное аллергическое воздействие молочного белка казеина
ослабляют постоянно возникающий в пищеварительном тракте чрезмерный окислительный стресс
регулируют экологическое равновесие между различными участниками микробиологического сообщества кишечника
через продукты клеточного синтеза организма-хозяина воздействуют на проявление определенных генов

Пребиотики (волокнистые вещества)

Пребиотики (волокнистые вещества) – присутствующие в нормальной пище соединения, которые не могут быть гидролизованы пищеварительными энзимами человека. Но они являются пищей для микробов пищеварительного тракта (прежде всего, толстой кишки), стимулируя увеличение количества и разнообразие полезных микроорганизмов. Наиболее известными пребиотиками являются, например, инулин и олигофруктоза. Пребиотиками могут быть также идентичные природным синтетические химические соединения.

Пищеварение в ротовой полости человека

Процесс пищеварения в полости рта заключается в измельчении пищи. В данном процессе происходит энергичная обработка пищи слюной, взаимодействие между микроорганизмами и ферментами. После обработки слюной часть веществ растворяется и проявляется их вкус. Физиологический процесс пищеварения в полости рта заключается в расщеплении крахмала до сахаров ферментом амилаза, содержащимся в слюне.

Проследим действие амилазы на примере: во время минутного жевания хлеба можно ощутить сладкий вкус. Расщепление белков и жиров во рту не происходит. В среднем, процесс пищеварения в организме человека по времени занимает примерно 15-20 с.

С чего начинается процесс пищеварения?

Первым анатомическим отделом, с которого начинается процесс пищеварения, является полость рта. Ее деятельность связана с измельчением, пережевыванием и перемешиванием пищи со слюной, которую вырабатывают несколько пар мелких и крупных слюнных желез.

Обработанный и смоченный слюной пищевой комок проглатывается, проскальзывая в глотку и пищевод. Глотание – это сложный процесс, с точки зрения физиологии. Глотка относится к пищеварительной системе, но располагается на одном уровне с гортанью и входом в дыхательную трубку – трахею.

Разделяет эти две системы надгортанник, под давлением мышц языка он закрывает вход в гортань, благодаря чему пища при глотании не попадает в дыхательные пути, а проталкивается далее в пищевод, желудок и тонкую кишку.

Пищевод представляет собой мышечную трубку, расположенную в грудной полости между глоткой и желудком. Морфология его стенок сходна с другими отделами ЖКТ.

В пищеводе различают четыре основных слоя:

Внутренний слизистый слой.
Подслизистая оболочка.
Развитый мышечный слой.
Наружная серозная защитная оболочка.

Главное предназначение пищевода – это продвижение пищевого комка далее вниз по направлению к желудку.

Этот процесс занимает около 5 минут, обеспечивается он сокращением циркулярной и продольной мускулатуры, для облегчения проскальзывания пищи в стенках органа вырабатывается слизь, обладающая бактерицидными свойствами.

К желудку пищевод подходит через специальное отверстие в диафрагме (это дыхательная мышца, отделяющая грудную полость от ее нижней соседки — брюшной полости). Между этими двумя отделами пищеварительной трубки находится мышечный сфинктер или заслонка, работающая как клапан или шлюз.

При расслаблении створки этого клапана открываются и пропускают пищу из пищевода в желудок, затем они плотно смыкаются и препятствуют забросу агрессивного кислого содержимого в обратном направлении.

Иногда может случиться нарушение регуляции этого процесса с развитием серьезных расстройств и повреждением слизистой оболочки (рефлюкс-эзофагит) вплоть до образования тяжелой хронической патологии (пищевод Баррета).

Отдел пищеварения — желудок

Желудок является самой широкой частью пищеварительного тракта, имеющий способность к увеличению в размерах, и вмещает огромное количество пищи. В результате ритмического сокращения мышц его стенок процесс пищеварения в организме человека начинается с тщательного смешивания пищи с желудочным соком, имеющим кислую среду.

Попавший в желудок комок пищи находится в нем на протяжении 3-5 ч, подвергаясь за это время механической и химической обработке. Пищеварение в желудке начинается с подвергания пищи воздействию желудочного сока и соляной кислоты, которая присутствует в нем, а также пепсина.

В результате пищеварения в желудке человека белки с помощью ферментов перевариваются до низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Начавшееся во рту переваривание углеводов в желудке останавливается, что объясняется потерей амилазам своей активности в кислой среде.

Скорость переваривания продуктов

Время переваривания пищи в желудке человека варьируется от 30-40 минут до 8 (иногда 10) часов. Скорость пищеварительных процессов зависит от нескольких факторов:

Как заставить желудок работать?

Химический состав и сочетание продуктов. Быстро перерабатываются простые углеводы. На втором месте по скорости обработки стоят белки. Жиры, как наиболее тяжелые для расщепления нутриенты, перевариваются медленно. Клетчатка не подвергается желудочной модификации и поступает в кишечник в первозданном виде. При формировании меню следует учитывать соотношение нутриентов. Преобладание белков и жиров замедляет пищеварение.
Временной интервал приема пищи. Считается, что пищеварительные ферменты более активны в первой половине дня. Ужин переваривается дольше, чем завтрак или обед.
Текстура еды. Пюреобразные протертые блюда усваиваются быстрее. Плотная и твердая пища перерабатывается долго.
Кулинарная обработка и температура. Термическое воздействие губит естественные ферменты, содержащиеся в продуктах, поэтому сырая еда переварится быстрее, чем блюда, приготовленные способом варки, тушения, запекания и т.д. Для переработки и утилизации горячей углеводной пищи требуется больше времени, чем для холодных закусок. Белки, напротив, лучше усваиваются в теплом виде.
Возраст. У детей функции пищеварительной системы развиваются в соответствии с возрастом. Желудок маленького ребенка медленнее, чем подростковый орган, справляется с процессами преобразования нутриентов. Максимальная пищеварительная активность при отсутствии хронических болезней ЖКТ приходится на период с 20 до 40 лет. В силу общего старения организма, пожилым людям требуется больше времени на переработку пищи.
Объем. Без ущерба для функциональности желудок обрабатывает 200-250 г еды. При увеличенном объеме скорость замедляется.
Гендерная принадлежность. У женщин содержание HCl в желудочном соке ниже, чем у мужчин, поэтому расщепление нутриентов происходит медленнее.

Существенное влияние на скорость и качество переработки пищи оказывает состояние ЖКТ и гепатобилиарной системы. Хронические патологии, острые заболевания, травмы живота и т. п. нарушают пищеварительную функцию.

Продуктовые группы

По степени усвояемости продуктовую корзину разделяют на три основные группы. Тяжелые продукты. Долго перевариваются, задерживаются в желудке до 5 часов. В категорию входят жиры, животные белки и сложные углеводы:

крахмал (картофель, макароны, бобовые, злаковые и зерновые культуры, выпеченные изделия);
целлюлоза (семечки, овощи, орехи, зелень);
гликоген (сопровождает белковые продукты).

При сочетании жира и крахмалистых углеводов (к примеру, картофельное пюре со сливочным маслом) на полноценную переработку потребуется около 2,5 часов. Орехи и семечки содержат растительные жиры, белки и неперевариваемую целлюлозу. Такая энергетическая нагрузка на желудок займет 3 часа.

Жирный твердый сыр, как продукт животного происхождения, перерабатывается не менее 4 часов. Блюда из жирной свинины (котлеты, шашлык) задержатся на 5 часов. Плохо перевариваются консервированная рыба и мясо (тушенка).

Средне-тяжелая пища. Группу составляют белковые продукты с низким процентом жирности. Белки – это источник 20-ти незаменимых аминокислот, которые организм не синтезирует самостоятельно, а получает их только с поступающей едой. Для переработки белка, не сопровождаемого большим количеством жира, требуется меньше времени, чем для сложных углеводов.

К хорошо усваиваемым белковым продуктам относятся:

мясо кролика, курицы, индейки, телят;
кальмары, крабы, креветки, мидии и т.д.;
грибы, яйца.
навага, минтай, путассу и другие нежирные сорта рыбы.

Пищеварения в полости желудка

Процесс пищеварения в организме человека происходит под действием желудочного сока, содержащего липазу, которая способна расщеплять жиры. При этом большое значение отдается соляной кислоте желудочного сока. Под воздействием соляной кислоты повышается активность ферментов, вызывается денатурация и набухание белков, оказывается бактерицидное действие.

Физиология пищеварения в желудке заключается в том, что обогащенная углеводами пища, находящаяся в желудке примерно два часа, процесс эвакуации проходит быстрее, чем пища, содержащая белки или жиры, задерживающаяся в желудке на 8-10 ч.

Сок, вырабатываемый для переваривания пищи, не наносит вред человеческому организму.
Орган вырабатывает секреты — специальные вещества, необходимые для движения пищи из желудочной полости в кишку. Под воздействием секрета продукт проходит структурные изменения и питательные вещества всасываются. Сок, вырабатываемый желудком, представляет собой агрессивную среду, однако он не приносит вред организму. Протекающие в полости желудка процессы убивают бактерии и патогенные микроорганизмы. Регуляторами вырабатывания секрета является гуморальная система и ЦНС. Желудочный сок продуцируют железы, которые расположены в слизистой оболочке органа. Вещество представлено в виде полупрозрачной жидкости. Одним из компонентов желудочного сока является соляная кислота, делающая среду кислой. Прохождение пищи через все этапы расщепления еды осуществляется также благодаря присутствию в желудочном секрете таких компонентов:

аммиак;
гидрокарбонат натрия;
магний;
калий;
вода;
фосфаты;
хлориды;
сульфаты.

Отдел пищеварения — тонкий кишечник

Пищеварению в тонком кишечнике, в который из желудка попадает пищевой комок, отводится наиболее важное, с точки зрения биохимии усвоения веществ, место.

В этом отделе кишечный сок состоит из щелочной среды из-за прибытия в тонкий кишечник желчи, сока поджелудочной железы и выделений стенок кишечника. Пищеварительный процесс в тонком кишечнике не у всех проходит быстро. Этому способствует наличие недостаточного количества фермента лактазы, который гидролизует молочный сахар, связанный с неусвояемостью цельного молока. В процессе пищеварения в данном отделе человека расходуется больше 20 ферментов, например, пептидазы, нуклеазы, амилаза, лактаза, сахароза и др.

Деятельность данного процесса в тонком кишечнике зависит от трех переходящих друг в друга отделов, из которых он состоит -двенадцатиперстная, тощая и подвздошная кишки. В двенадцатиперстную кишку поступает образовавшаяся в печени желчь. Здесь пища переваривается благодаря поджелудочному соку и желчи, которые воздействуют на нее. В поджелудочном соке, представляющем собой жидкость, не имеющую цвета, содержатся ферменты, которые способствуют расщеплению белков и полипептидов: трипсина, химотрипсина, эластаза, карбоксипептидаза и аминопептидаза.

Пищевод

Если вы посмотрите на рисунок пищевода, то заметите, что он напоминает по своей форме сплющенную полую мышечную трубку.

По ней пища при помощи волнообразных сокращений стенок (этот процесс называется перистальтика) попадает в желудок. Внизу желудка располагается специальный нижний пищеводный сфинктер, играющий роль клапана. Благодаря нему пища и жидкости из желудка не могут попасть обратно в пищевод.

Роль печени

Немаловажная роль в процессе пищеварения в организме человека (кратко упомянем об этом) отводится печени, в которой образовывается желчь. Особенность пищеварительного процесса в тонком кишечнике обусловлена содействием желчи в эмульгировании жиров, всасывании триглицеридов, активировании липазы, также способствует стимулированию перистальтики, инактивированию пепсина в двенадцатиперстной кишке, обладает бактерицидным и бактериостатическим действием, увеличивает гидролиз и всасывание белков и углеводов.

Желчь не состоит из ферментов пищеварения, но важна при растворении и всасывании жиров и жирорастворимых витаминов. Если желчь вырабатывается недостаточно или выделяется в кишечник, то происходит нарушение процессов переваривания и всасывания жиров, а также увеличение их выделения в изначальном виде с калом.

Биологическая роль и структура белков.

Белки – это высокомолекулярные азотсодержащие органические вещества, молекулы которых построены из остатков аминокислот.

Все природные белки состоят из небольшого числа сравнительно простых структурных блоков, представленных мономерными молекулами – аминокислотами, связанными друг с другом в полипептидные цепи.

Функции белков: 1) Структурная:

в соединительной ткани – коллаген, эластин, кератин
построение мембран и формирование цитоскелета (интегральные, полуинтегральные и поверхностные белки) – спектрин (поверхностный, основной белок цитоскелета эритроцитов), гликофорин (интегральный, фиксирует спектрин на поверхности)
построение органелл – рибосомы

2) Ферментативная:

Все ферменты являются белками

3) Гормональная:

Регуляция и согласование обмена веществ в разных клетках организма – многие гормо-ны, например, инсулин и глюкагон.

4) Рецепторная:

Избирательное связывание гормонов, биологически активных веществ и медиаторов на поверхности мембран или внутри клеток.

5) Транспортная:

Перенос веществ в крови – липопротеины (перенос жира), гемоглобин (транспорт кислорода), трансферрин (транспорт железа) или через мембраны – Na+,К+-АТФаза (противоположный трансмембранный перенос ионов натрия и калия), Са2+-АТФаза (выкачивание ионов кальция из клетки).

6) Резервная: производство и накопление в яйце яичного альбумина.

7) Питательная: белки грудного молока, белки мышц и печени при голодании.

Защитная: наличие в крови иммуноглобулинов, белков свертывания крови.

Что происходит в отсутствии желчного пузыря?

Человек остается без, так называемого, небольшого мешочка, в который раньше откладывалась желчь «про запас».

Желчь необходима в двенадцатиперстной кишке только при наличии в ней пищи. А это не является процессом постоянным, только в период после приема пищи. По истечении некоторого времени двенадцатиперстная кишка опустошается. Соответственно, исчезает необходимость в желчи.

Тем не менее, работа печени не останавливается на этом, она продолжает выработку желчи. Именно для этого природой был создан желчный пузырь, чтобы выделенная в промежутках между приемом пищи желчь не испортилась и хранилась до появления потребности в ней.

И тут встает вопрос об отсутствии этого «хранилища желчи». Как оказывается, человек может обходиться без желчного пузыря. Если вовремя сделать операцию и не спровоцировать другие болезни, связанные с органами пищеварения, то отсутствие в организме желчного пузыря переносится легко. Время процесса пищеварения в организме человека интересует многих.

После операции желчь может храниться только в желчных протоках. После выработки желчи клетками печени она выбрасывается в протоки, откуда легко и непрерывно направляется в двенадцатиперстную кишку. Причем это не зависит от того, принята ли пища или нет. Отсюда следует, что после удаленного желчного пузыря пищу первое время необходимо принимать часто и маленькими порциями. Это объясняется тем, что для обработки больших порций желчи не хватит. Ведь места ее накопления больше нет, а попадает она в кишку непрерывно, хотя и в небольших количествах.

Зачастую организм требует время, чтобы научиться функционировать без желчного пузыря, найти необходимое место для хранения желчи. Вот как проходит процесс пищеварения в организме человека без желчного пузыря.

Как устроен желудок

Желудок представляет собой расширенный отдел пищеварительной трубки размером с кулак (в нерастянутом состоянии). По мере наполнения его объем может увеличиваться в несколько раз. Эта часть желудочно-кишечного тракта совмещает деятельность пищеварительного органа и пищевого депо.

Анатомически в желудке выделяют три отдела:

Кардиальный (начальный, ближайший к пищеводу).
Тело желудка — имеет резко кислую реакцию секрета, здесь идет процесс образования соляной кислоты, пепсина и слизи.
Привратник или пилорический отдел (у входа в двенадцатиперстную кишку) – характеризуется щелочной реакцией секрета за счет производства слизи и гормона гастрина.

Стенка желудка состоит из тех же четырех слоев, что и в пищеводе, но имеет некоторые тканевые особенности, особенно в слизистой оболочке. Ее отличает сложный рельефный рисунок в виде ямок, складок и полей с группами железок. Эти образования значительно увеличивают функциональную поверхность внутренней желудочной стенки.

Морфология слизистой оболочки такова, что в ней выделяют еще три уровня – эпителиальная, собственно слизистая часть и мышечная пластинка.

В клетках эпителия происходит процесс выделения слизи. Ее секретируют специальные клетки, называемые мукоцитами. Желудочная слизь вырабатывается постоянно, она содержит лизоцим, секреторные антитела и бикарбонаты.

Слизь формирует барьерный слой толщиной до 0,5 мкм и является важнейшим фактором защиты слизистой оболочки желудка от разрушительного действия хлористоводородной кислоты. Кроме того, она способна связывать вирусы, стимулировать и ингибировать двигательную функцию желудка.

Собственно слизистая часть содержит железы разного клеточного состава и строения. В количественном отношении преобладают железы, расположенные в области тела желудка.

В пищеварении, происходящем в отделе толстого кишечника, огромную роль имеют балластные вещества пищи, к которым относят неперевариваемые биохимические компоненты: клетчатка, гемицеллюлоза, лигнин, камеди, смолы, воски.

Структура пищи воздействует на быстроту всасывания в тонкой кишке и время передвижения сквозь ЖКТ.

Часть пищевых волокон, которые не расщепляются ферментами, принадлежащими желудочно-кишечному тракту, разрушается микрофлорой.

Толстая кишка является местом формирования каловых масс, в которые входят: непереваренные остатки пищи, слизи, отмершие клетки слизистой оболочки и микробы, непрерывно размножающиеся в кишечнике, и которые вызывают процессы брожения и газообразования. Сколько процесс пищеварения в организме человека длится? Это частый вопрос.

Тканевой распад белков. Роль шаперонов и убиквинта в этом процессе.

Аминокислоты, образующиеся в результате переваривания белков в ЖКТ, поступают в кровь и доставляются в печень, где часть аминокислот используется для синтеза белков крови, а другая часть разносится кровью к разным тканям, органам и клеткам. Второй источник свободных аминокислот эндогенный гидролиз белков. Процесс обновления аминокислот в молекулах тканевых белков происходит с большой скоростью (белки крови — 18-45 суток). Распад тканевых белков осуществляется при участии активной системы протеолитических ферментов, объединенных под названием тканевых протеиназ или катепсинов. Но они не могут действовать в полную силу в организме животного, т.к. для этого необходима кислотная среда 4-5, а такая концентрация ионов Н, которая возникает в тканях после смерти или в очаге воспаления, что сопровождается самоперевариванием ткани. Но, тем не менее, активность протеиназ при рН 7,2-7,8 вполне обеспечивает постоянное самообновление белков.

В тканях различают протеиназы 1,2,3 и 4, которые по механизму действия близко стоят к соответствующим ферментам ЖКТ: 1-пепсин, 2-трипсин, 3-карбоксипептидаза, 4-аминопептидаза. Эти ферменты обеспечивают постоянный гидролиз белков и способствуют формированию фонда свободных аминокислот клеток, межклеточной жидкости и крови.

Шапероны

Шапероны – универсальные консервативные белки, которые связывают другие белки и стабилизируют их конформацию. Они могут исправлять недостатки белков как после их синтеза, так и в процессе синтеза на рибосомах, включатся в мультимерные комплексы или переходить через различные клеточные мембраны. Шапероны предотвращают агрегацию белка перед завершением свертывания и предотвращают образование нефункционирующих или непродуктивных конформаций во время этого процесса.

Убиквитин

В целом роль убиквитина выглядит так. Между убиквитином и белком-субстратом образуется ковалентная связь, возникающая между аминными группами остатков лизина белка и карбоксильной группой концевого остатка убиквитина. Образовавшиеся конъюгаты, которые содержат более чем одну молекулу убиквитина, могут быть деградированы протеиназами, в основном протеасомами. Узнавание белков, подлежащих протеолизу осуществляется так называемым убиктивиновым комплексом, способным взаимодействовать с отработанными или аномальными белками. АТФ расходуется как на стадии образования, так и на стадии деградации конъюгатов убиквитина с белком. Есть основания полагать, что убиквитин вызывает значительные конформационные изменения субстратного белка, что делает этот белок чувствительным к протеолизу. Связывание белка с убиквитином служит сигналом для «узнавания» этого белка протеиназами, что обеспечивает механизм избирательной деградации внутриклеточных белков.