Всасывание питательных веществ в желудочно кишечном тракте
Пережёвывая пищу, человек передвигает её в полости рта с помощью языка (с помощью рецепторов которого мы ощущаем вкус, механические свойства и температуру пищи). В ротовой полости находятся зубы, необходимые для механического измельчения пищи в процессе пережёвывания. Чем тщательнее измельчена пища во рту, тем лучше она подготовлена к обработке пищеварительными ферментами.
Во рту пища смачивается слюной, которая выделяется слюнными железами. Слюна на (98)–(99) % состоит из воды.
В слюне содержатся:
- ферменты, расщепляющие сложные углеводы до простых углеводов (например, фермент птиалин расщепляет крахмал до промежуточного продукта, который другой фермент мальтаза превращает в глюкозу).
- вещество муцин, которое делает пищевой комок скользким;
- лизоцим — бактерицидное вещество, частично обеззараживающее пищу от бактерий, попадающих в ротовую полость и заживляющее повреждение слизистой оболочки ротовой полости.
Плохо пережёванная пища затрудняет работу пищеварительных желез и способствует развитию заболеваний желудка.
Из ротовой полости пищевой комок проходит в глотку, а затем проталкивается в пищевод.
Пища передвигается по пищеводу благодаря его перистальтике — волнообразным сокращениям мышц стенки пищевода.
Слизь, которая вырабатывается железами пищевода, облегчает продвижение пищи.
Пищеварение в желудке
В желудке начинают перевариваться белки и некоторые жиры (например, жир молока).
Некоторое время в пищевом комке продолжают действовать ферменты слюны, переваривающие сахара, а затем пищевой комок пропитывается желудочным соком, и в нём происходит переваривание белков под действием желудочного сока.
Важной особенностью и условием эффективного пищеварения в желудке является кислая среда (т. к. ферменты желудочного сока действуют на белки только при температуре тела и в кислой среде).
Желудочный сок имеет кислую реакцию. Соляная кислота, входящая в его состав, активирует фермент желудочного сока — пепсин, вызывает набухание и денатурацию (разрушение) белков и способствует последующему их расщеплению до аминокислот.
В процессе переваривания пищи стенки желудка медленно сокращаются (перистальтика желудка), перемешивая пищу с желудочным соком.
В зависимости от состава и объёма съеденной пищи её пребывание в желудке длится от (3) до (10) часов. После обработки ферментами желудочного сока пищевые массы порциями проходят из желудка в двенадцатиперстную кишку (начальный отдел тонкого кишечника) через отверстие, окружённое сфинктерами.
Пищеварение в тонком кишечнике
Важнейшие процессы переваривания пищи происходят в двенадцатиперстной кишке. Пищеварение происходит как в полости кишки (полостное), так и на клеточных мембранах (пристеночное), образующих огромное количество ворсинок, выстилающих тонкий кишечник.
В двенадцатиперстной кишке на пищу действуют:
- ферменты сока стенок кишечника (кишечный сок),
- ферменты поджелудочной железы (поджелудочный, или панкреатический, сок);
- желчь (вырабатываемая печенью).
В тонкой кишке продолжается расщепление пищевых веществ до простых соединений (белков — до аминокислот, жиров — до глицерина и жирных кислот, углеводов — до глюкозы) и всасывание их в кровь и лимфу.
Поверхность тонкой кишки покрыта ворсинками, которых так много ((2500) ворсинок на (1) см²), что поверхность кажется бархатистой. Ворсинки увеличивают общую всасывающую поверхность (общая поверхность ворсинок в кишечнике достигает (200) м²).
Стенки ворсинок состоят из однослойного эпителия, а в центре каждой ворсинки проходит лимфатический капилляр и кровеносные капилляры. В лимфу поступают продукты переработки жиров, а в кровь — аминокислоты и простые углеводы.
Особенностью и условием эффективного пищеварения в кишечнике является слабощелочная среда.
Стенки кишечника постоянно сокращаются, продвигая пищевые массы по кишечнику и перемешивая их. Перистальтика тонкого кишечника обеспечивает продвижение пищи к толстой кишке. Между тонким и толстым кишечником находится специальный клапан (сфинктер), пропускающий пищевые массы порциями и только в одном направлении.
Во время приёмов пищи (когда в желудок поступает новая порция пищи, и требуется освободить место в толстом кишечнике) стенки ободочной кишки усиленно сокращаются, проталкивая содержимое в прямую кишку.
Поступившие в прямую кишку каловые массы на (70) % состоят из воды, а всё остальное — остатки непереваренной пищи (главным образом клетчатки).
В толстом кишечнике всасываются вода, продукты расщепления клетчатки. Бактерии-симбионты, обитающие в толстом кишечнике человека, выполняют ряд функций — брожение клетчатки, синтез витаминов К и В.
Передвижение пищевых остатков по толстому кишечнику осуществляется примерно (12) часов. За это время происходит частичное всасывание из них воды и растворённых веществ. Железы толстой кишки вырабатывают сок, не содержащий ферментов, но содержащий слизь, необходимую для формирования кала. Каловые массы скапливаются в прямой кишке и удаляются через анальное отверстие.
Источник
Всасывание происходит на всем протяжении пищеварительного тракта, но интенсивность его в разных отделах различна.
В полости рта всасывание практически отсутствует вследствие кратковременного пребывания в ней веществ и отсутствия мономерных продуктов гидролиза. Однако, слизистая оболочка полости рта проницаема для натрия, калия, некоторых аминокислот, алкоголя, некоторых лекарственных веществ.
В желудке интенсивность всасывания также невелика. Здесь всасывается вода и растворенные в ней минеральные соли, кроме того в желудке всасываются слабые растворы алкоголя, глюкоза и в небольших количествах аминокислоты.
В двенадцатиперстной кишке интенсивность всасывания больше, чем в желудке, но и здесь оно относительно невелико. Основной процесс всасывания происходит в тощей и подвздошной значение в процессах всасывания, т. к. она не только способствует гидролизу веществ (за счет смены пристеночного слоя химуса), но и всасыванию его продуктов.
В процессе всасывания в тонкой кишке особое значение имеют сокращения ворсинок. Стимуляторами сокращения ворсинок являются продукты гидролиза питательных веществ (пептиды, аминокислоты, глюкоза, экстрактивные вещества пищи), а также некоторые компоненты секретов пищеварительных желез, например, желчные кислоты. Гуморальные факторы также усиливают движения ворсинок, например, гормон вилликинин, который образуется в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки и в тощей кишке.
Всасывание в толстой кишке в нормальных условиях незначительно. Здесь происходит в основном всасывание воды и формирование каловых масс, В небольших количествах в толстой кишке могут всасываться глюкоза, аминокислоты, а также другие легко всасывающиеся вещества. На этом основании применяют питательные клизмы, т. е. введение легкоусваивающихся питательных веществ в прямую кишку.
Пассивный и активный механизмы всасывания.
Всасывание может осуществляться с помощью различных видов транспорта. Пассивный транспорт осуществляется без затраты энергии по законам диффузии, осмоса и фильтрации. Более быстрый процесс — облегченная диффузия жирорастворимых веществ через клеточные мембраны. Путем диффузии и осмоса через слизистую переносятся вода, жирорастворимые соединения, недиссоциированные соли слабых кислот и слабых оснований.
Активный транспорт, являясь однонаправленным, может осуществляться против концентрационного градиента, в результате чего создается несимметричное распределение веществ по обе стороны мембраны. Он связан с затратой энергии и угнетается при недостатке кислорода, снижении температуры или действии ингибиторов метаболизма. Скорость активного транспорта довольно высока. Таким образом всасываются аминокислоты, некоторые моносахара, кальций, витамин В12. Одной из разновидностей активного транспорта является пиноцитоз. При пиноцитозе плазматическая мембрана образует углубление вокруг мелких частичек всасываемого вещества, затем края мембраны смыкаются, образующийся пузырек отшнуровывается и продвигается внутрь клетки.
Всосавшиеся в кишечнике вещества переносятся кровеносными и лимфатическими сосудами. От желудка, тонкого и толстого кишечника кровь сначала поступает в печень, где освобождается от ряда токсических соединений и отдает избыток глюкозы, и только потом входит в общий кровоток. Из слизистой оболочки рта и прямой кишки вещества сразу попадают в системный кровоток, минуя печень. В связи с этим многие лекарственные препараты вводят в виде ректальных свечей или под язык.
#62 Охарактеризуйте функции печени.
Роль печени в пищеварении.
1. Участвует в обмене белков, жиров, углеводов.
2. Печень участвует в обмене витаминов.
3. Печень принимает участие в обмене стероидных гормонов и других биологически активных веществ.
4. Печень играет важную роль в поддержании гомеостаза, благодаря ее участию в обмене гормонов.
5. Печень участвует в обмене микроэлементов. Она оказывает влияние на всасывание железа в кишечнике и депонирует его. Печень – депо меди и цинка. Она принимает участие в обмене марганца, кобальта и др.
6. Защитная (барьерная) функция печени проявляется в следующем. Во-первых, микробы в печени подвергаются фагоцитозу. Во-вторых, печеночные клетки обезвреживают токсические вещества эндогенного и экзогенного характера.
7. В печени синтезируются вещества, участвует в свертывании крови и компоненты противосвертывающей системы.
8. Экскреторная функция печени связана с желчеобразованием, т. к. экскретируемые печенью вещества входят в состав желчи. К таким веществам относятся билирубин, тироксин, холестерин и др.
9. Печень является депо крови.
10. Печень – это один из важнейших органов теплопродукции.
11. Участие печени в процессах пищеварения обеспечивается главным образом за счет желчи, которая синтезируется клетками печени.
Состав желчи.Желчь обладает небольшой ферментативной активностью; рН печеночной желчи 7,3—8,0.
Качественное своеобразие желчи определяют находящиеся в ней желчные кислоты, пигменты и холестерин.
При употреблении пищи, богатой углеводами, в желчи увеличивается содержание гликохолевых кислот, при высокобелковой диете — таурохолевых.
Функции желчи.
1. Участвует в процессах пищеварения:
• эмульгирует жиры, тем сам увеличивает поверхность для гидролиза их липазой;
• растворяет продукты гидролиза жира, чем способствует их всасыванию;
• повышает активность ферментов (панкреатических и кишечных), особенно липаз;
• нейтрализует кислое желудочное содержимое;
• инактивирует пепсины;
• способствует всасыванию жирорастворимых витаминов, холестерина, аминокислот и солей кальция;
• участвует в пристеночном пищеварении, облегчая фиксацию ферментов;
• усиливает моторную и секреторную функцию тонкой кишки.
2. Стимулирует желчеобразование и желчевыделение.
3. Участвует в печеночно-кишечном кругообороте компонентов желчи – компоненты желчи поступают в кишечник, всасываются в кровь, включаются вновь в состав желчи.
4. Желчь обладает бактериостатическим действием – тормозит развитие микробов, предупреждает развитие гнилостных процессов в кишечнике.
Регуляция желчеобразования.
Образование желчи происходит путем активной секреции компонентов желчи (желчные кислоты) гепатоцитами и обратного всасывания воды и ряда веществ из желчных капилляров, протоков и желчного пузыря. Желчеобразование идет непрерывно, но интенсивность его изменяется за счет регуляторных влияний. Усиливают желчеобразование акт еды, принятая пища. Рефлекторно желчеобразование изменяется при раздражении интерорецепторов желудочно-кишечного тракта, внутренних органов и условно-рефлекторном воздействии.
Вегетативная регуляция.Парасимпатические холинергические нервные волокна усиливают, а симпатические адренергические — снижают желчеобразование. Имеются экспериментальные данные и об усилении желчеобразования под влиянием симпатических нервов.
Гуморальная регуляция.К числу гуморальных стимуляторов желчеобразования (холеретиков) относится сама желчь. Секретин усиливает секрецию желчи, выделение в ее составе воды и электролитов. Слабее стимулируют желчеобразование глюкагон, гастрин и холецистокинин.
Регуляция желчевыведения.
Движение желчи в желчевыделительном аппарате обусловлено разностью давления в его частях и в двенадцатиперстной кишке, состоянием сфинктеров и внепеченочных желчных путей, сокращениями гладких мышц протоков и желчного пузыря, обеспечивая выход желчи в двенадцатиперстную кишку через открывающийся сфинктер Одди.
Сильными возбудителями желчевыделения являются яичные желтки, молоко, мясо и жиры.
Рефлекторная стимуляцияжелчевыделительного аппарата и холекинеза осуществляется условно- и безусловно-рефлекторно с рецепторов ротовой полости, желудка и двенадцатиперстной кишки через посредство блуждающих нервов.
Гуморальная регуляция, а именно усиление желчевыделения, наблюдается у голодных собак при введении им крови накормленных животных. Основным гуморальным стимулятором желчевыделения является холецистокинин, вызывающий сокращение желчного пузыря. Слабые сокращения желчного пузыря возникают под влиянием гастрина, секретина, бомбезина. Тормозят сокращение желчного пузыря глюкагон, кальцитонин, антихоле-цистокинин, вазоинтестинальный пептид, панкреатический полипептид.
#63 Охарактеризуйте узловые мех-мы функциональной системы, обеспечивающей оптимальный уровень питательных в-в в крови.
Внутренне звено системы – вегетативное, внешнее включает формирование пищевой мотивации, аппетит, добывание пищи, третье звено – формирование и удаление каловых масс.
Пластичная константа организма – оптимальный уровень питательных в-в в крови.
Сенсорное насыщение.Определяет быстрый процесс насыщения и связано действием пищи на рецепторы ротовой полости, пищевода, желудка. Импульс от рецепторов идет к нейронам вентромедиального гипоталамуса, это вытормаживает клетки латерального гипоталамуса, вследствие чего исчезает пищевая мотивация, заканчивается прием пищи. Также возбуждение вентромедиального ядра приводит к опорожнению питательных депо и поступлению питательных в-в в кровь
Метаболическое насыщение.Включает обработку пищи ферментами пищеварительного тракта, всасывание, поступление питательных в-в в кровь, восполнение нужд метаболизма и израсходованных при сенсорном насыщении депо питательных в-в в организме.
#64 Проанализируйте системные мех-мы голода и насыщения (теории «пустого желудка» и «голодной крови», сенсорное и метаболическое насыщение).
Источник
Всасываниеэто совокупность физико-химических и физиологических процессов переноса веществ из просвета пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость). Всего реабсорбируется за сутки 8-9 л жидкости (около 1,5 л с пищей; остальное – пищеварительные соки).
Всасывание в различных отделах пищеварительного тракта.
Всасывание начинаетсяв ротовой полости, но небольшая поверхность слизистой оболочки, слабая способность к всасыванию и кратковременность нахождения пищи делают всасывание в ротовой полости мало значимым.
В ротовой полости всасываются – глюкоза, алкоголь, некоторые лекарственные вещества (валидол, нитроглицерин назначаются «под язык»).
В желудке всасываются вода, алкоголь, некоторые соли и моносахариды (в минимальных количествах), вещества, растворенные в спирте, всасываются в больших количествах.
Тонкий кишечник – основной отдел пищеварительного тракта, в котором происходит интенсивное всасывание.
Этому способствует:
– большая поверхностьслизистой оболочки тонкого кишечника, которая значительно увеличивается за счет ворсинок и микроворсинок. Слизистая тонкой кишки имеет складки (увеличивают площадь в 3 раза), микроворсинки (увеличивают всасывательную поверхность в 600 раз);
– организация сосудистой системы ворсинок, которая имеет ряд особенностей:
– густую сеть капилляров под базальной мембраной,
– большое количество крупных фенестр (окон) в эндотелии (45-70 нанометров), что позволяет всасываться крупным молекулам.
В тонком кишечнике всасываются:
– продукты гидролиза жиров;
– продукты гидролиза белков;
– продукты гидролиза углеводов;
– вода;
– минеральные соли;
– витамины.
Скорость всасывания очень высокая – через 1-2 минуты вещества появляются в крови, через 5-10 минут концентрация питательных веществ достигает максимума.
Толстая кишка является основным местом всасывания воды, а так же активного транспорта ионов натрия и хлора.
Из химуса всасывается почти вся вода, около 5-7 литров, остается лишь около 100 мл.
Основные закономерности всасывания.
1. В норме всасываются только низкомолекулярные вещества, лишенные видовой и индивидуальной специфичности.
2. Всасываются только водорастворимые вещества.
3. Нерастворимые в воде жирные кислоты сначала образуют растворимые комплексы с желчными кислотами, формируют мицеллы, после чего всасываются.
4. Макромолекулы всасываются за счет эндоцитоза.
Механизмы всасывания.
Выделяют 2 группы механизмов всасывания:
– активные;
– пассивные.
Пассивные механизмы всасывания осуществляются за счет диффузии, осмоса, фильтрации.
Активные механизмывсасывания сопряжены со значительными энергозатратами.
Всасывание веществ за счет первично-активного транспорта.
При этом виде транспорта для энергообеспечения процессов, тратится энергия макроэргов (АТФ и др).
Всасывание веществ путем вторично-активного транспорта.
При этом виде транспорта, для транспортировки вещества Хчерез мембрану против градиента концентрации используется энергия предварительно накопившаяся при транспорте другого вещества, вещества А, через мембрану по градиенту концентрации.
Всасывание воды в пищеварительном тракте.
Всасывание воды в пищеварительном тракте происходит в основном по законам осмоса через межклеточные щели и непосредственно через клетку из полости пищеварительного тракта в кровь и лимфу.
Всасывание ионов в пищеварительном тракте.
Всасывание натрия.
Всасывание натрия из полости пищеварительной трубки а энтероцит идет двумя путями:
– через межклеточные щели;
– через мембрану клеток слизистой по электрохимическому градиенту.
Из клетки слизистой в кровь натрий транспортируется за счет калий, натриевого насоса, расположенного в базолатеральных мембранах клеток.
Всасывание других одновалентных ионов.
Всасывание калия и хлорапроисходит путем диффузии через межклеточные щели.
Всасывание НСО3–сопряжено с транспортом натрия.
Всасывание кальция.
Система всасывания кальциявключает в себякальций связывающий белокщеточной каемки энтероцита, который ускоряеттранспорт кальциячерез мембрану в клетку,икальциевый насос вбазолатеральной мембране,который обеспечивает перенос кальция из энтероцита в кровь.
Всасывание железа происходит за счет переносчика трансферрина.В клетке ионы железа взаимодействуют с апоферритином, образуя ферритин, транспорт которого из клетки осуществляется за счет первично-активного транспорта.
Всасывание цинка и магния осуществляется путем диффузии через межклеточные щели.
Всасывание углеводов в пищеварительном тракте.
Углеводывсасываются в виде моносахаридов (глюкоза, фруктоза, а в грудном возрасте – галактоза). Большая часть глюкозы всасывается за счет активного транспорта, сопряженного с транспортом Nа.
В апикальной части мембран клеток пищеварительного тракта (в основном в энтероцитах) имеется значительное количество молекул белков транспортеров для моносахаров ГЛЮТ5 и ГЛЮТ2 (натрий зависимые транспортеры глюкозы), которые и обеспечивают транспорт глюкозы через мембрану клеток пищеварительного тракта по типу облегченной диффузии.
Из энтероцитов глюкоза транспортируется в кровь за счет транспортера ГЛЮТ2.
Небольшое количество глюкозы транспортируется вместе с водой через межклеточные щели путем простой диффузии.
Всасывание белков в пищеварительном тракте.
Белкив пищеварительном тракте расщепляютсядо аминокислот, своих исходных составляющих, лишенных индивидуальной и видовой специфичности.
Транспорт аминокислотчерез мембраны осуществляетсяпятью специфическими мембранно-связанными транспортными системами (транслоказами)за счетпервично-активного и вторично-активного транспорта.
Нуклеиновые кислотывсасываются с помощьюспециальных транспортных систем.
Всасывание жиров в пищеварительном тракте.
Жирные кислоты с короткими цепями,не подвергаясь какой-либо биотрансформации, легко диффундируют в энтероцит, а из него – в кровь.
Жирные кислоты с длинными цепямиобразуют комплекс с желчными кислотами, который составляет основу мицелл.
Мицеллярные комплексыобеспечивают транспортировку этого вида жирных кислот через мембрану энтероцита.
После захвата мембранами энтероцитов жирных кислот комплексы распадаются, и желчные кислоты вновь возвращаются в полость кишечника, откуда всасываются в кровь путем первично-активного транспорта.
В гладком эндоплазматическом ретикулуме происходит ресинтез триглицеридов, из которых в гранулярном ретикулуме и аппарате Гольджи с участием фосфолипидов, холестерина, гликопротеинов образуются хиломикроны, диаметр которых составляет 60-75 нм.
Хиломикроныскапливаютсяв секреторных везикулах.
Выделение хиломикронов из энтероцитов в кровь и лимфу происходит через фазу полного слияния секреторных везикул с латеральной мембраной энтероцитов.
В результате процесса слияния хиломикроны оказываются вне энтероцита, поступают во внеклеточное пространство, а из него – в лимфатическую систему.
В лимфу попадает 80-90% всех всосавшихся жиров. Затем они попадают в кровь через грудной лимфатический проток в виде хиломикронов. Остальные 10-20% жирных кислот всасываются в портальную кровь.
Источник