Ферменты желудочного и кишечного сока
Процесс пищеварения запускается уже с того момента, когда мы чувствуем ароматный запах еды или наши глаза видят аппетитное блюдо. Через пару минут нервно-рефлекторная цепочка приводит к активному выделению пищеварительных соков — источников ферментов.
Как работают ферменты и чем грозит их нехватка, расскажем в статье.
Важная роль пищеварительных ферментов
Для начала разберемся, какова роль ферментов в пищеварении. Еда содержит белки, жиры и углеводы, которые обеспечивают процессы жизнедеятельности. Ферменты, или энзимы, расщепляют пищу до простых соединений — это необходимо для ее усвоения организмом.
Энзимы начинают свою работу еще в ротовой полости. Измельченная зубами пища обильно смачивается слюной, в состав которой входят такие ферменты, как мальтаза, (-амилаза, лизоцим, калликреин, которые участвуют в расщеплении углеводов.
В таком виде пищевой комок (болюс) поступает в желудок, где подвергается обработке желудочного сока — активной субстанции из соляной кислоты, воды, электролитов и ферментов. Желудочный сок «упрощает» пищевой комок до еще более элементарных веществ[1]. Словно по цепочке соляная кислота активирует пищеварительные ферменты желудка — пепсин и липазу. Пепсин начинает расщеплять белки до соединений меньших размеров — альбумоз и пептон, а липаза дробит жиры молока[2].
Из желудка пищевой комок отправляется в кишечник. Пищеварительные ферменты кишечника — энтерокиназы — активируют работу пищеварительных ферментов сока поджелудочной железы, а именно трипсина и химотрипсина. Они расщепляют белки до аминокислот. Углеводы, которые не переварились в ротовой полости до конца, дробятся до простых сахаров под воздействием бета-амилазы, лактазы и мальтазы. Липазы расщепляют жиры до конечных продуктов — жирных кислот и глицерина[3].
После обработки пища легко всасывается через кишечную стенку и проникает в жидкостные среды организма — кровь и лимфу.
Почему возникает недостаток пищеварительных ферментов?
В норме активности пищеварительных ферментов в организме человека хватает, чтобы переварить всю поступившую пищу. Однако различные причины могут спровоцировать недостаток ферментов — энзимопатию, или ферментопатию. Нехватка ферментов для пищеварения может быть врожденной (первичной) или приобретенной (вторичной)[4].
Первичная недостаточность ферментов связана с генетическими дефектами. Мутации в генах приводят к невозможности полностью переваривать белки, жиры или углеводы. Как следствие, образуются нерасщепленные продукты пищеварения, которые накапливаются в организме в виде токсинов. К ферментопатии относятся такие болезни, как, например, фенилкетонурия, галактоземия и муковисцидоз. Употребление белковой пищи и молока при этих заболеваниях носит жизнеугрожающий характер.
Вторичный недостаток ферментов развивается у людей с расстройствами пищеварения при органическом повреждении органов желудочно-кишечного тракта или при их функциональном нарушении.
Так, гиповитаминоз, в частности дефицит витамина PP, повышающего количество соляной кислоты желудочного сока, приводит к ахлоргидрии — заболеванию, при котором возникает недостаток соляной кислоты. Без этого важного компонента пищеварительного сока невозможна активация пепсинов — ферментов, которые переваривают белки[5].
Атрофический гастрит сопровождается повреждением слизистой оболочки. Уменьшение железистых клеток слизистой желудка приводит к недостаточному образованию пепсинов. В результате нарушается расщепление белков[6].
При хроническом панкреатите — заболевании поджелудочной железы — возникает недостаток панкреатических ферментов. Гиперактивность железы в результате неправильного питания, инфекций или желчнокаменной болезни приводит к чрезмерному выделению панкреатических ферментов, которые начинают переваривать собственную поджелудочную.
Снижение активности кишечных ферментов может быть связано с дисбактериозом. Патогенные микроорганизмы повреждают ферменты кишечного сока. Количество лактазы, мальтазы и трегалазы — ферментов, которые расщепляют углеводы до простых сахаров, — снижается. Нерасщепленные углеводы не способны усвоиться в кишечнике. Организм не получает питательных веществ — возникает синдром нарушенного всасывания, или мальабсорбции[7].
Нарушение функции кишечника без анатомического повреждения также способствует нехватке ферментов. Функциональная диспепсия, зачастую возникающая под влиянием стрессов, нарушает моторику пищеварительного тракта[8]. Пища дольше задерживается в кишечнике, из-за чего повреждается слизистая кишечника. Это также влияет на выработку энтерокиназ. Цепочка нарушений приводит к недостаточности ферментов поджелудочной — трипсина, химотрипсина[9].
Чем чревата нехватка ферментов и как ее можно устранить?
Ферментная недостаточность проявляется дискомфортом и тяжестью в животе, болезненными ощущениями, вздутием и тошнотой.
Нарушение всасывания питательных веществ приводит к прогрессирующему снижению веса. Полупереваренная пища скапливается в кишечнике и переполняет его, стимулируя моторику. Возникает учащенное выделение полуоформленного кала — до пяти раз в день[10]. Каловые массы могут содержать непереваренные мышечные волокна (при недостаточности трипсина) и иметь жирный блеск (при нехватке липазы).
Уменьшенное поступление полезных веществ, в том числе витаминов, приводит к периодическим головным болям, плохому сну, сниженной работоспособности. Недостаточность белков, жиров и углеводов сопровождается усталостью, как физической, так и умственной[11].
Дефицит ферментов в пищеварительных соках корректируется заместительной терапией. Препараты, обладающие высокой ферментной активностью, возмещают недостаток энзимов. При врожденных заболеваниях это основной метод лечения.
Приобретенные ферментопатии нуждаются в лечении основного заболевания, вызвавшего недостаток пищеварительных ферментов. При гастрите это эрадикационная терапия против H. pylori, при дисбактериозах — пробиотики, восстанавливающие здоровую микрофлору, при панкреатитах — снижение гиперактивной функции ферментов антиферментными препаратами, а затем восстановление нормальной активности заместительной терапией энзимами[12].
Дозировка и длительность лечения ферментными препаратами зависит от степени недостаточности энзимов в организме.
Чтобы избежать развития ферментной недостаточности, необходимо питаться правильно. Переедание, жирная пища, трудная для переваривания, недостаточное количество белков и витаминов в рационе нарушают работу ферментов. Соблюдение гигиены предотвращает развитие дисбактериозов и хеликобактерной инфекции. Своевременное лечение инфекций, в свою очередь, минимизирует риск развития панкреатитов как осложнений болезни. Здоровым людям без заболеваний ЖКТ не следует забывать, что, например, при переедании в праздничные дни можно помочь пищеварительной системе ферментными препаратами.
Недостаток ферментов нарушает нормальный процесс пищеварения. Скопление полупереваренных продуктов в организме проявляется неприятными симптомами, которые могут нарушить качество жизни. Недостающие ферменты можно восполнять с помощью заместительной терапии. Препараты с энзимами стимулируют естественное пищеварение, помогая кишечнику переварить пищу.
Источник
Процесс пищеварения чрезвычайно сложен, он происходит в несколько этапов в разных органах человеческого организма. Но на каждом этапе в нем принимают участие ферменты — вещества, с помощью которых сложные компоненты пищи расщепляются на более простые, без труда усваиваемые организмом. Без ферментов пищеварение было бы невозможным, так что не стоит недооценивать их роль в обеспечении хорошего самочувствия и поддержании здоровья человека.
Пищеварительные ферменты — главные участники процесса пищеварения
Переваривание пищи начинается и заканчивается не в желудке, как ошибочно полагают многие. Первый этап процесса происходит непосредственно в ротовой полости, где пища измельчается механически и подвергается воздействию альфа-амилазы — фермента слюнных желез, который превращает молекулы крахмала в растворимые сахара. Кстати, именно поэтому так важно качественно пережевывать пищу, ведь чем дольше она находится во рту, тем лучше обрабатывается ферментами и измельчается. А значит, на последующих этапах организму будет значительно легче обрабатывать пищевой комок.
На втором этапе, в желудке к пищеварительному процессу подключаются желудочные ферменты. Любой квадратный миллиметр слизистой этого органа содержит около сотни так называемых желудочных ямок, в каждой из которых имеется три–семь просветов особых желез, производящих необходимые ферменты и соляную кислоту. Именно благодаря им производится известный всем желудочный сок. Основной желудочный фермент — это пепсин, разлагающий белки на пептиды. Он производится клетками в неактивной форме, чтобы не допустить самопереваривания клеток желудка. В активную форму ему помогает перейти соляная кислота, которая к тому же отвечает за уничтожение всех попадающих в организм вредных бактерий.
Кроме пепсина в желудке также вырабатывается желатиназа, расщепляющая коллаген и желатин, содержащиеся в мясе.
Третий этап. Из желудка пища направляется в тонкий кишечник, в котором происходит главный процесс переваривания. Именно здесь организм вырабатывает целый комплекс различных ферментов, каждый из которых отвечает за свою сферу деятельности. Главный производитель ферментов — поджелудочная железа, за сутки ей под силу произвести до двух литров панкреатического сока, способного расщеплять все питательные вещества. В его состав входят несколько групп ферментов:
- Протеазы (трипсин и химотрипсин) — расщепляют белки, содержащиеся в пище, до аминокислот.
- Карбоксипептидаза и эластазы — расщепляют эластин.
- Нуклеазы — расщепляют нуклеиновые кислоты ДНК.
- Амилаза — воздействует на гликоген, крахмал и прочие углеводы, расщепляя их до ди- и моносахаридов.
- Липаза — очень важный фермент, расщепляющий жиры до жирных кислот и моноглицеридов.
Активация и последующая работа всех панкреатических ферментов происходит в начальном отделе тонкого кишечника — в просвете двенадцатиперстной кишки.
Четвертый этап. Пищеварение в тонком кишечнике на этом не заканчивается — далее пища подвергается воздействию примерно 20 ферментов тонкой кишки, содержащихся в кишечном соке. Этот сок содержит в своем составе несколько пептидаз, включая энтеропетидазу, превращающую трипсиноген в активный трипсин, сахаразу, мальтазу и изомальтазу, лактазу, липазу и эрепсин. Ферменты кишечного сока завершают пищеварительный процесс, полностью расщепляя все питательные вещества и обеспечивая их всасывание организмом.
Причины недостатка пищеварительных ферментов
При нормальном функционировании всех систем, ответственных за пищеварение и продуцирование ферментов, организм человека находится в сбалансированном состоянии — пища благополучно переваривается, отдавая ему нужные питательные элементы. Но иногда выработка ферментов нарушается, что влечет за собой определенные клинические последствия.
Экзокринная недостаточность — снижение пищеварительной функции поджелудочной железы — может наблюдаться при многих болезнях желудочно-кишечного тракта. Она бывает абсолютной и относительной.
Абсолютная недостаточность обусловлена уменьшением объема функционирования поджелудочной железы при:
- хроническом панкреатите, камнях поджелудочной железы;
- субтотальной панкреатэктомии;
- свищах поджелудочной железы;
- раке поджелудочной железы;
- муковисцидозе;
- квашиоркоре (белковом голодании).
Относительная панкреатическая недостаточность может развиваться в результате:
- снижения активности энтерокиназы, инактивации панкреатических ферментов в кишечнике и снижения концентрации ферментов в результате разведения при:
- постгастроэктомическом синдроме;
- состоянии после холецистэктомии;
- дисбиозе в тонкой кишке;
- синдроме Золлингера-Эллисона;
- язвенной болезни двенадцатиперстной кишки;
- дуодените;
- нарушения транзита кишечного содержимого и нарушения смешивания ферментов с пищевым химусом при:
- дуодено- и гастростазе;
- интестинальной псевдообструкции;
- синдроме раздраженного кишечника;
- состояниях после ваготомии и дренирующих операциях;
- нарушения продукции холецистокинина, панкреозимина, секретина — дефицита желчных кислот в тонкой кишке, врожденного или при:
- билиарной обструкции;
- тяжелых гепатитах;
- первичном билиарном циррозе;
- патологии терминального отдела тонкой кишки;
- дисбиозе тонкой кишки;
- лечении холестирамином;
- гастрогенной недостаточности при:
- резекции желудка, гастрэктомии;
- атрофическом гастрите.
Симптомы ферментной недостаточности при болезнях поджелудочной железы обычно выражены весьма ярко. Это тошнота, диарея, полифекалия, метеоризм. Одним из характерных признаков является наличие в кале плохо переваренных комочков пищи, которые появляются именно из-за недостатка панкреатических ферментов. Из-за слабого усвоения питательных веществ у больного возникает анемия, авитаминоз и истощение организма.
В любом случае ферментная недостаточность является весьма неприятной, а иногда и опасной патологией, которую необходимо лечить.
Что можно сделать для улучшения пищеварения
Одним из главных направлений в лечении пациентов с ферментной недостаточностью можно считать заместительную ферментную терапию.
Это интересно
Впервые заместительную ферментную терапию 150 лет назад применил врач из Нидерландов Д. Флеш. Он использовал для лечения стеатореи — повышенного количества жира в каловых массах у больного с сахарным диабетом — экстракт поджелудочной железы теленка[1].
Показания для ферментной терапии можно разделить на несколько групп, в которые входят заболевания поджелудочной железы, болезни тонкой и толстой кишки, патологии желудка, диспепсия, болезни желчных путей и печени, нарушения моторики ЖКТ, переедание. Подбор ферментных препаратов для разных групп несколько отличается, но при этом все они должны иметь хорошую переносимость пациентом, минимум побочных действий, устойчивость к агрессивному влиянию желудочного сока и длительный срок хранения.
На сегодня выделены следующие группы ферментных препаратов:
- Экстракты слизистой желудка, в качестве главного действующего вещества которых выступает пепсин (например, Абомин®, «Ацидин-пепсин»). Эта группа направлена главным образом на коррекцию гастрогенной ферментной недостаточности.
- Препараты с панкреатином, в состав которого входят протеазы, амилаза и липаза (Микразим®). Они применяются для терапии панкреатической ферментной недостаточности. Такие препараты отлично помогают поджелудочной железе переваривать любую пищу, поддерживая нужный уровень ферментов и обеспечивают органу покой, поскольку высокая концентрация ферментов в просвете двенадцатиперстной кишки снижает активность поджелудочной.
- Растительные энзимы, представленные папаином, грибковой амилазой, протеазой, липазой и другими ферментами (Пепфиз®).
- Комбинированные препараты на основе панкреатина, гемицеллюлазы и компонентов желчи (к примеру, Ферестал®). Они показаны для стимулирования работы поджелудочной железы, моторики кишечника и желчного пузыря.
- Комбинированные ферменты, содержащие панкреатин в сочетании с растительными энзимами, витаминами («Вобэнзим»).
- Дисахаридазы (например, «Тилактаза»).
Ферментная терапия в первую очередь должна быть направлена на поддержку способности организма переваривать пищу. Хотя она и не может окончательно восстановить функции больных органов, но зато вполне способна взять на себя большую часть их работы. С помощью ферментной терапии организм человека может полноценно получать питательные вещества из потребляемой пищи в течение многих лет.
Рекомендуется ферментная терапия и в тех случаях, когда был нарушен режим питания. Нередко неприятные симптомы (диспепсия, метеоризм, диарея) после злоупотреблений чересчур жирной или острой пищей могут свидетельствовать о ферментной недостаточности. Грамотно назначенный ферментный препарат способен быстро и практически бесследно устранить все последствия пищевых нарушений.
Следует помнить, что хотя ферментная терапия может быть показана, все же приступать к приему лекарств нужно только после консультации с лечащим врачом. Дело в том, что при некоторых формах заболеваний, например при остром панкреатите, ферментная терапия противопоказана до окончания острого периода заболевания. К тому же врач назначит препарат, исходя именно из индивидуальных особенностей организма пациента, течения основного заболевания и состояния здоровья на данный момент.
Источник
Процесс пищеварения является достаточно сложным механизмом, который начинается в полости рта и заканчивается в просвете толстой кишки. Ферменты желудочного сока способствуют химической обработке пищи, а регулярное расслабление и сокращение мышечной стенки – механической. Кроме переваривания и перетирания еды в просвете желудка происходит всасывание необходимых организму микроэлементов и витаминов.
Особенности пищеварения в желудке
Пройдя полость рта и пищевод, пища попадает в желудок – мышечный полый орган, стенка которого богата железами. Его работа регулируется нейроэндокринной системой, блуждающим нервом, а также характером питания. Кроме того, желудочный сок активно вырабатывается под влиянием гастрина – особого гормона, синтезируемого в G-клетках поджелудочной железы и двенадцатиперстной кишки.
Что представляет собой желудочный сок
Пищеварительный секрет являет собой прозрачную жидкость без цвета и вырабатывается фундальными железами внутренней выстилки желудка. В его состав входит соляная, или хлористоводородная, кислота, а также слизь, соли и значительное количество ферментов.
Ионы соляной кислоты вырабатываются обкладочными клетками слизистой выстилки путем активного транспорта. В сутки здоровый желудок продуцирует в среднем 2-2,5 литра кислоты. Ее основная роль – создание оптимального кислотно-основного баланса для нормального переваривания и активация ферментов. Кроме того, хлористоводородная кислота выполняет такие функции:
- превращает пепсиноген в активный пепсин;
- помогает ферментам расщеплять белки;
- обладает бактерицидным эффектом;
- запускает переход пищи из полости желудка в просвет 12-перстной кишки, активирует синтез таких гастроинтестинальных гормонов, как гастрин и секретин;
- влияет на моторику органов ЖКТ, в частности, желудка.
Слизь выполняет защитную роль, обволакивая внутреннюю стенку желудка, а также нейтрализует хлористоводородную кислоту при ее высокой концентрации.
Какие ферменты есть в желудочном соке
Примерно на 97-98% пищеварительный сок состоит из воды, остальные 2-3% — это кислоты, соли, микроэлементы и ферменты. Последние подразделяются на:
-
протеолитические (они расщепляют белковые соединения); - амилолитические (поступают из полости рта со слюной и расщепляют углеводные соединения);
- липолитические (влияют на жиры).
Какую роль играют ферменты в желудке
Основные ферменты желудочного сока способствуют расщеплению и всасыванию белков, незаменимых аминокислот, нейтральных жиров. Кроме того, эти вещества способствуют переходу съеденной пищи в более мягкую консистенцию, активируют фактор Касла, который принимает участие во всасывании витамина В12.
Несмотря на обилие ферментативных веществ, в просвете желудка плохо перевариваются коллагеновые белки, трансжиры и быстроусвояемые углеводы.
Ферментативные процессы в желудке
Желудочный сок продуцируется регулярно, но его количество и состав не являются постоянными. Это зависит от характера съеденной пищи, времени суток и фонового состояния желудочно-кишечного тракта.
Его синтез происходит в три основные фазы:
-
Рефлекторную. Начинается с воздействия условных и безусловных раздражителей (запах еды, звук посуды, вид продуктов, жевание и т.д.). Ее длительность обычно не превышает 2-х часов. Секрет, вырабатывающийся в эту фазу, часто называют «аппетитным», поскольку обладает сильной переваривающей способностью и содержит большое количество ферментов. - Нейрогуморальную. Запускается с момента попадания пищи в полость желудка и характеризуется образованием промежуточных продуктов. В последующем они всасываются слизистой выстилкой желудка. Длительность фазы – около 10 часов.
- Эвакуаторная. В ее основе лежит перемещение в двенадцатиперстную кишку пищевых масс.
Желудочные ферменты
Пепсин – то, как называется главный фермент желудочного сока. Он активируется под воздействием соляной кислоты. Фермент имеет несколько фракций. Также в желудке продуцируется липаза, желатиназа, лизоцим.
Основные пепсины желудочного сока
Под воздействием пепсинов белки расщепляются до более мелких молекул – пептонов, дипептидов или аминокислотных остатков. Их работа возможна только при определенной температуре и кислой рН.
Фракции пепсина:
- пепсин А;
- пепсин С;
- пепсин Д;
- пепсин В.
Пепсин А
Считается основным протеолитическим ферментативным веществом, которое активирует самую раннюю стадию гидролиза белков. Активен при резко кислой рН (в пределах 1,5-2).
Некоторая часть этого пепсина транспортируется в кровеносное русло, фильтруется почечной системой и выделяется в виде уропепсина вместе с мочой.
Пепсин С (желудочный катепсин, гастриксин)
Менее активное вещество, особенно в сравнении с предыдущим ферментом. Расщепляет белковые соединения при рН 3-3,5. В норме его концентрация может равняться таковой пепсина А либо превышать ее в 3-5 раз.
Пепсин В (желатиназа, парапепсин)
Участвует в расщеплении белков коллагеновой группы (кератин и т.д.), которые соединяют между собой мышечные волокна. Активируется при кислотно-основном балансе, который равен 5,5. В случае ощелачивания среды перестает функционировать.
Пепсин Д (химозин, ренин)
Его основное действие направлено на расщепление особого молочного белка – казеина. Однако процесс возможен только в присутствии ионов кальция. В дальнейшем получившийся казеин способствует образованию рыхлых по структуре хлопьев, которые легко фрагментируются.
Непротеолитические ферменты желудочного сока
К данной группе компонентов пищеварительного секрета относят вещества, которые расщепляют жиры, углеводы, обладают бактерицидным эффектом.
К ним относят:
- желудочную липазу;
- лизоцим.
Желудочная липаза
Ее функция заключается в растворении нейтральных жиров с образованием жирных кислот, глицерина. Действие фермента в основном распространяется на легко эмульгирующиеся (дробящиеся) жиры молочного и растительного происхождения.
Лизоцим
Муромидаза, или лизоцим, продуцируется эпителиальными клетками внутренней стенки органа. Основной эффект вещества – борьба с патогенными микроорганизмами (вирусами, грибками и бактериями).
Полезное видео
Какие важные функции выполняют ферменты можно узнать в этом видео.
Причины недостатка ферментов
Привести к ферментативной недостаточности могут такие состояния:
- регулярное переедание;
- заболевания, нарушающие нормальное отхождение пищи из желудка в тонкую кишку (опухоли, стенозы);
- недостаточное пережевывание пищи, частое употребление жирных, острых блюд;
- хроническое воспаление в стенке желудка (гастродуоденит, гастрит).
Патологии при недостатке желудочных ферментов
На фоне дефицита ферментов пищеварительного сока может развиться хронический гастрит с пониженной кислотностью, гастродуоденит, хроническая железодефицитная или фолиеводефицитная анемия.
Важно вовремя выявить какой фермент содержится в желудочном соке в недостаточной концентрации. Это позволит своевременно начать терапию и предотвратить развитие осложнений.
Симптомы дефицита ферментов
В случае ферментативной недостаточности появляются такие симптомы:
- ухудшение аппетита;
- вздутие живота, нарушение стула;
- постоянная отрыжка, особенно после приема пищи;
- изжога, периодические боли в животе;
- усиленное выпадение волос, ломкость ногтей.
Как восполнить недостаток ферментов
Чтобы избавиться от секреторной недостаточности желудка используют медикаментозное лечение. К препаратам желудочных ферментов относят:
- натуральный желудочный сок;
- Ацидин-пепсин;
- Панзинорм;
- Абомин.
Источник