ВСАСЫВАНИЕ.

2. ВСАСЫВАНИЕ.

Всасывание питательных веществ является основным компонентом и конечной целью процесса пищеварения. Этот процесс осуществляется на всем протяжении ЖКТ от ротовой полости до толстого кишечника. В ротовой полости начинается процесс всасывания моносахариды, в желудке – воды и алкоголя, в толстом кишечнике – воды, хлоридов, жирные кислот, в тонком кишечнике – все основные продукты гидролиза, в 12-перстной кишке – ионы кальция, магния, железа и моносахариды.

Механизмы транспорта веществ через мембрану энтероцита многообразны. Например, вода, может всасываться и через межклеточные промежутки между энтероцитами. В некоторых случаев может действовать механизм эндоцитоза -поглощение энтероцитом большой, неразрушенной молекулы внутрь клетки, а затем выделение ее в интерстиций или кровь за счет механизма экзоцитоза. Предполагается, что таким способом транспортируются иммуноглобулины у новорожденных и грудных детей, находящиеся в грудном молоке. Не исключен такой механизм и у взрослых. Важное место среди механизмов всасывания занимают механизмы пассивного транспорта – диффузия, осмос, фильтрация и облегченная диффузия с использованием молекулы-переносчика. Механизм осмоса позволяет реабсорбировать большой объем воды - до 8 литров в сутки, причем вода входит вместе с осмотически активными веществами (глюкоза, аминокислоты, ионами натрия, кальция, калия).

Основным механизмом всасывания различных питательных веществ является активный транспорт, для реализации которого необходима энергия АТФ. Особое место в транспорте занимают продукты липолиза и сами жиры. Будучи жирорастворимыми, они могут проходить через мембранные барьеры пассивно, по градиенту концентрации. Но для этого необходимо "организовать" такой поток, сделать его реальным и упорядоченным. Очевидно, с этой целью в полости кишки продукты гидролиза липидов (жирные кислоты, моноглицериды, холестерин) объединяются мельчайшие капельки – мицеллы, которые способны диффундировать через апикальную мембрану энтероцита внутрь его. Процесс образования мицелл связан с действием желчных кислот, выводимых в просвет 12-перстной кишки из печени, где они синтезируются. Внутри энтероцита из вновь синтезируемых липидов образуются структуры, удобные для дальнейшего транспорта – хиломикроны, которые всасываются в кровь. Именно поэтому после обильной жирной пищи плазма крови становится мутной, приобретая желтоватый оттенок.

Регуляция всасывания осуществляется за счет изменения интенсивности кровотока через слизистую желудка и кишечника; за счет изменения лимфотока в этих органах и синтеза "транспортеров" – специфических переносчиков тех или иных веществ. Интенсивность кровотока в чревной области зависит от стадии пищеварения. Так, в условиях "пищевого покоя" в чревный кровоток поступает 15-20% от минутного объема крови, циркулирующей по сосудам, при усиление функций желудочно-кишечного тракта кровоток возрастает в 8-10 раз. Это способствует увеличению продукции пищеварительных соков, моторной активности, повышает интенсивность всасывания, создаются условия для оттока крови, насыщенный питательными веществами.

Усилению чревного кровотока способствует синтез веществ, расширяющих сосуды (вазодилататоров), Среди них серотонина - наиболее сильного вазодилататора прекапилляры ЖКТ. С этому процессу способствуют другие гормоны и биологически активные вещества, например – гастрин, гистамин, холецистокинин-панкреозимин, вилликинин. Сосуды ЖКТ способны к саморегуляции, аналогично сосудам мозга. Поэтому, при изменениях общего системного кровяного давления, кровоток через ворсинку слизистой оболочки кишечника сохраняется достаточно постоянным. Все факторы, положительно влияющие на моторику ЖКТ, оптимизирующие внутрикишечное давление, способствуют эффективности всасывания.

Регуляция синтеза "транспортеров" осуществляется, как правило, за счет альдостерона, глюкокортикоидов, витамина D₃ и других гормонов. Например, повышение продукции альдостерона сопровождается активацией в энтероцитах натриевых насосов. Витамин D₃, в совокупности с гормоном паращитовидных желез - паратгормоном, повышает синтез кальций-связывающего белка в кишечнике, способствуя всасыванию Cа. Гормоны, изменяющие процесс всасывания какого-либо вещества в кишечнике, одновременно и в том же направлении меняют процессы реабсорбции этого же вещества в почках, так что процессы всасывания и почечной реабсорбции во многом общие.

Гидролиз и всасывание углеводов осуществляются практически на всем протяжении желудочно-кишечного тракта. С пищей за сутки организм получает около 400 граммов углеводов. К ним относятся полисахариды: крахмал, гликоген, целлюлоза, пектиновые вещества, декстрины, декстраны; дисахариды: сахароза, мальтоза, лактоза; и моносахариды: глюкоза, фруктоза, галактоза, ксилоза, арабиноза. Однако, не все эти углеводы усваиваются организмом человека: не усваиваются целлюлоза, пектиновые вещества, декстраны - поскольку у человека не вырабатываются соответствующие гидролитические ферменты.

Наиболее распространенный продукт питания - сахар, представляющий собой димер глюкозы и фруктозы. Довольно часто употребляемый продукт -лактоза, содержащийся в женском (7,7%) и коровьем (4,8%) молоке. Однако наибольшую долю потребляемых углеводов составляет крахмал, содержащийся в крупах, бобовых, хлебе, картофеле. Крахмал - полимер, состоящий из мономеров - молекул глюкозы. Гидролиз углеводов происходит под действием ферментов амилазы, мальтазы, инвертазы, лактазы и других. Амилаза секретируется слюнными железами, поджелудочной железой, железами кишечника, а так же энтероцитами. Амилаза действует на крахмал, вызывая его расщепление до декстринов, затем до мальтозы, а при длительном действии - до глюкозы. Процесс воздействия начинается в ротовой полости (вот почему если крахмалистый продукт долго держать во рту, то появляется сладкий вкус), попадая в желудок, амилаза продолжает действовать до тех пор, пока содержимое желудка не станет кислым. Но основное место действия амилазы -12-перстная кишка и начальный отдел тонкого кишечника, где крахмал расщепляется до мальтозы, а затем, под действием мальтазы - до глюкозы. Основное расщепление мальтозы происходит в процессе пристеночного пищеварения. Продукты гидролиза углеводов транспортируются через энтероцит в интерстициальную ткань, а затем в кровь. Транспорт моносахаридов осуществляется с участием вторично-активного переносчика, зависимого от транспорта ионов натрия: переносчик молекул глюкозы активируется натрием.

Белки и аминокислоты в ежесуточном рационе составляют 80-100 граммов, из них 30 граммов приходится на белки животного происхождения. Основные источники белков - мясо, рыба, молоко и зернобобовые продукты. Больше всего белков находится в сырах (25%), горохе и фасоли (22-23%). В мясе и рыбе они составляют 16-20%, в яйцах до 13%, твороге 14%, макаронах 10%, пшеничном хлебе до 8%, молоке до 3%. В белках пищевых продуктов содержится около 80 различных аминокислот, но основная их масса - это 20 аминокислот, 8 из которых являются незаменимыми (они не способны синтезироваться человеческим организмом): валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, фенилаланин, триптофан. При предварительной температурной обработке пищи белок денатурирует, что способствует его перевариванию в желудочно-кишечном тракте. Однако следует помнить, что при длительной высокотемпературной обработке часть белка вступает в реакцию с углеводами с образованием меланоидов, которые не усваиваются организмом. Ферменты, гидролизующие белки (пептидазы) делятся на два основных типа: эндопептидазы и экзопептидазы. Эндопептидазы гидролизуют белки на пептиды путем разрыва внутренних связей в молекулах белка. К ним относятся пепсины, гастриксины, ренин, трипсин, химотрипсин, эластаза. Экзопептидазы расщепляют концевые пептидные связи белков - то есть, отщепляют от пептидной цепочки небольшие фрагменты, вплоть до отдельных аминокислот. Расщепление белков может начаться в ротовой полости за счет пептидаз слюны: их роль невелика, но они повышают активность гидролиза пепсином и трипсином. В желудочном соке содержится соляная кислота, создающая кислотную среду и вызывающую денатурацию белка, что повышает его гидролиз, а так же активацию ферментов желудочного сока. В составе желудочного сока содержатся пепсины (8 видов), которые вырабатываются в неактивном виде (пепсиногены) и активируются соляной кислотой. Наличие нескольких типов пепсинов объясняется тем, что в желудке, где длительное время депонируется пища, возникает необходимость набора ферментов, работающих при различной кислотности желудочного сока, которая изменяется с течением времени. В желудке из белков образуются полипептидные цепочки. Поступая в 12-перстную и тонкую кишку, эти цепочки разрываются до дипептидов под действием эндопептидаз.

В поджелудочной железе вырабатываются в неактивном виде трипсиноген, химотрипсиноген, проэластаза, аминопептидаза. В полость 12-перстной кишки они активируются: вырабатываемый в кишечнике фермент энтерокиназа активирует трипсиноген до трипсина, и уже под его влиянием активируются остальные ферменты - трипсиноген переходит в химотрипсин, проэластаза в эластазу и т.д. В железах тонкого кишечника вырабатываются в основном ферменты карбоксипептидазы, аминопептидазы и дипептидазы. Все эти ферменты осуществляют как внутриполостное, так и пристеночное пищеварение, расщепляя олигопептиды и дипептиды до аминокислот, которые тут же передаются на вторично-активные "транспортеры" и всасываются. Все аминокислоты, а так же часть белков, поступивших в кровь путем эндо-экзоцитоза, доставляются прежде всего к печени, где они используются как на энергетические цели, так и на пластические - то есть, на построение собственных белков организма.

Жиры, поступающие с пищей, представлены в основном триглицеридами: сложными эфирами трехатомного спирта глицерина и тремя жирными кислотами; фосфолипидами: образованными глицерином, жирной кислотой, остатком фосфорной кислоты и аминоспиртами; гликолипидами, образованными глицерином, жирной кислотой и углеводами; холестерином и его производными - стероидами. Жиры животного происхождения содержат в основном насыщенные жирные кислоты и имеют высокую температуру плавления (сливочное масло, сало и др.) Жиры растительного происхождения содержат в основном ненасыщенные жирные кислоты и отличаются низкой температурой плавления (растительные масла). Среди ненасыщенных жирных кислот имеются и незаменимые: линоленовая и линолевая, необходимые организму для синтеза арахидоновой кислоты - предшественницы простагландинов и лейкотриенов.

Гидролиз жира происходит в процессе полостным пищеварением с участием ферментов липазы и фосфолипазы, которые гидролизуют жир до глицерина, жирных кислот и, отчасти, до моноглицеридов. Количество липаз, продуцируемых слюнными железами невелико. Железы желудка так же способны продуцировать липазу, но в кислой среде она неактивна. Только у новорожденных липаза желудочного сока способна расщеплять молочный жир. Ведущую роль в переваривании жира играет липаза поджелудочной железы и кишечная липаза. Для эффективного гидролиза жиры должны подвергнуться эмульгированию: быть раздробленными до мелкой суспензии, что достигается воздействием содержащихся в желчи желчных кислот и их солей. После гидролиза из жирных кислот, фосфолипидов и холестерина формируются мицеллы, которые в силу своей жирорастворимости проникают через апикальную мембрану энтероцита и вутри его превращаются в хиломикроны и поступают далее в кровь и лимфатические сосуды. Жиры способны накапливаться в организме в жировых депо, откуда по мере надобности расходоваться на энергетические или пластические нужды. В желудочно-кишечном тракте всасываются так же вода, ионы натрия, калия, кальция, железа, магния, хлора, йода, фтора, а так же другие микроэлементы, витамины, биологически активные вещества и лекарственные препараты.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒