Всасывание веществ в желудке. Как диагностировать нарушение всасывания

Всасывание - это процесс транспорта переваренных пищевых веществ из полости желудочно-кишечного тракта в кровь, лимфу и межклеточное пространство.

Оно осуществляется на протяжении всего пищеварительного тракта, но в каждом отделе имеются свои особенности.

В полости рта всасывание незначительное, так как пища там не задерживается, но некоторые вещества, например, цианистый калий, а также лекарственные препараты (эфирные масла, валидол, нитроглицерин и др.) всасываются в ротовой полости и очень быстро попадают в кровеносную систему, минуя кишечник и печень. Это находит применение как способ введения лекарственных веществ.

В желудке всасываются некоторые аминокислоты, немного глюкозы, воды с растворенными в ней минеральными солями и довольно существенно всасывание алкоголя.

Основное всасывание продуктов гидролиза белков, жиров и углеводов происходит в тонком кишечнике. Белки всасываются в виде аминокислот, углеводы - в виде моносахаридов, жиры - в виде глицерина и жирных кислот. Всасыванию нерастворимых в воде жирных кислот помогают водорастворимые соли желчных кислот.

Всасывание питательных веществ в толстой кишке незначительно, там всасывается много воды, что необходимо для формирования кала, в небольшом количестве глюкоза, аминокислоты, хлориды, минеральные соли, жирные кислоты и жирорастворимые витамины A, D, Е, К. Вещества из прямой кишки всасываются так же, как и из ротовой полости, т.е. непосредственно в кровь, минуя портальную кровеносную систему. На этом основано действие так называемых питательных клизм.

Механизмы процесса всасывания

Каким образом происходит процесс всасывания? Различные вещества всасываются с помощью разных механизмов.

Законы диффузии. Соли, небольшие молекулы органических веществ, определенное количество воды попадают в кровь по законам диффузии.

Законы фильтрации. Сокращение гладкой мускулатуры кишечника повышает давление, это запускает проникновение некоторых веществ в кровь по законам фильтрации.

Осмос. Повышение осмотического давления крови ускоряет всасывание воды.

Большие энергетические затраты. Некоторые питательные вещества требуют для процесса всасывания значительных затрат энергии, среди них – глюкоза, ряд аминокислот, жирные кислоты, ионы натрия. В процессе опытов при помощи специальных ядов нарушали или прекращали энергетический обмен в слизистой оболочке тонкого кишечника, в результате процесс всасывания ионов натрия, глюкозы прекращался.

Всасывание питательных веществ требует усиления клеточного дыхания слизистой оболочки тонкой кишки. Это указывает на необходимость нормальной жизнедеятельности эпителиальных клеток кишки.

Сокращения ворсинок также содействуют всасыванию. Снаружи каждую ворсинку покрывает кишечный эпителий, внутри нее располагаются нервы, лимфатические и кровеносные сосуды. Гладкие мышцы, расположенные в стенках ворсинок, сокращаясь, выталкивают содержимое капилляра и лимфососуда ворсинки в более крупные артерии. В промежуток расслабления мышц мелкие сосуды ворсинок забирают раствор из полости тонкой кишки. Так, ворсинка функционирует как своеобразный насос.

В течение суток всасывается примерно 10 л жидкости, из них приблизительно 8 л являются пищеварительными соками. Всасывание питательных веществ осуществляется главным образом клетками кишечного эпителия.

Барьерная роль печени

Всосавшиеся через стенки кишечника питательные вещества с током крови прежде всего попадают в печень. В клетках печени вредные для здоровья вещества, случайно или преднамеренно попавшие в кишечник, разрушаются. При этом прошедшая через капилляры печени кровь почти не содержит ядовитых для человека химических соединений. Эта функция печени получила название барьерной.

Например, клетки печени способны разрушать такие яды, как стрихнин и никотин, а также алкоголь. Однако многие вещества наносят печени вред, приводя её клетки к гибели. Печень один из немногих органов человека, способных к самовосстановлению (регенерации), поэтому некоторое время она может выносить злоупотребления табаком и алкоголем, но до определённого предела, за которым следует разрушение её клеток цирроз печени и смерть.

Печень также является хранилищем глюкозы - самого главного источника энергии для всего организма, и особенно мозга. В печени часть глюкозы превращается в сложный углевод - гликоген. В виде гликогена запас глюкозы хранится до тех пор, пока её уровень в плазме крови не понизится. Если это происходит, гликоген снова превращается в глюкозу и поступает в кровь для доставки ко всем тканям, а главное - к мозгу.

Жиры, всосавшиеся в лимфу и кровь, поступают в общий кровоток. Основное количество липидов откладывается в жировых депо, из которых жиры используются для энергетических целей.

Желудочно-кишечный тракт принимает активное участие в водно-солевом обмене организма. Вода поступает в желудочно-кишечный тракт в составе пищи и жидкостей, секретов пищеварительных желез. Основное количество воды всасывается в кровь, небольшое количество - в лимфу. Начинается всасывание воды в желудке, но наиболее интенсивно оно происходит в тонкой кишке. Активно всасываемые растворенные вещества эпителиоцитами "тянут" за собой воду. Решающая роль в переносе воды принадлежит ионам натрия и хлора. Поэтому все факторы, влияющие на транспорт этих ионов, влияют и на всасывание воды. Всасывание воды сопряжено с транспортом сахаров и аминокислот. Выключение из пищеварения желчи замедляет всасывание воды из тонкой кишки. Торможение центральной нервной системы (например, во время сна) замедляет всасывание воды.

Натрий интенсивно всасывается в тонком кишечнике.

Ионы натрия переносятся из полости тонкой кишки в кровь через кишечные эпителиоциты и по межклеточным каналам. Поступление ионов натрия в эпителиоцит происходит пассивно (без затраты энергии) за счет разности концентраций. Из эпителиоцитов через мембраны ионы натрия активно транспортируются в межклеточную жидкость, кровь и лимфу.

В тонкой кишке перенос ионов натрия и хлора просходит одновременно и по одинаковым принципам, в толстой кишке идет обмен всасывающихся ионов натрия на ионы калия, При снижении содержания в организме натрия его всасывание в кишечнике резко увеличивается. Всасывание ионов натрия усиливают гормоны гипофиза и надпочечников, угнетают - гастрин, секретин и холецистокинин-панкреозимин.

Всасывание ионов калия происходит в основном в тонкой кишке. Всасывание ионов хлора происходит в желудке, а наиболее активно в подвздошной кишке.

Из всасываемых в кишечнике двухвалентных катионов наибольшее значение имеют ионы кальция, магния, цинка, меди и железа. Кальций всасывается по всей длине желудочно-кишечного тракта, однако наиболее интенсивное его всасывание происходит в двенадцатиперстной кишке и начальном отделе тонкой кишки. В этом же отделе кишечника всасываются ионы магния, цинка и железа. Всасывание меди происходит преимущественно в желудке. На всасывание кальция стимулирующее влияние оказывает желчь.

Растворимые в воде витамины могут всасываться путем диффузии (витамин С, рибофлавин). Витамин B 2 всасывается в подвздошной кишке. Всасывание жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К) тесно сопряжено с всасыванием жиров.

WikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали авторы-волонтеры.

Количество источников, использованных в этой статье: . Вы найдете их список внизу страницы.

Нарушение всасывания, или мальабсорбция − это состояние, при котором из-за воспаления, заболевания или травмы тонкого кишечника плохо всасываются поступающие в него питательные вещества. Мальабсорбция может возникнуть вследствие многих причин, таких как рак, глютеновая болезнь, гранулематозная болезнь (болезнь Крона). Вовремя выявив симптомы и предприняв необходимые меры, вы сможете излечиться от нарушения всасывания и предотвратить его появление в будущем.

Шаги

Часть 1

Ознакомьтесь с факторами риска мальабсорбции. Нарушение всасывания может возникнуть у любого, но существуют факторы, повышающие риск этого заболевания. Знание этих факторов поможет вам вовремя выявить болезнь и успешно излечиться от нее.

Выявите возможные симптомы. При мальабсорбции наблюдается множество симптомов различной степени тяжести, в зависимости от того, какие именно питательные вещества не всасываются кишечником. Своевременное распознавание симптомов поможет вам как можно скорее начать правильное лечение.

Понаблюдайте за своим организмом. Если вы подозреваете, что у вас развивается мальабсорбция, внимательно присмотритесь к тому, как функционирует ваш организм. Это поможет вам не только обнаружить соответствующие симптомы, но и своевременно поставить диагноз и начать лечение.

Обратите внимание на общую слабость. Нарушение всасывания лишает ваш организм жизненных сил. Это может проявляться в том, что кости становятся более хрупкими, а мышцы - слабыми. Обратив внимание на ухудшившееся состояние своих костей, мышц и даже волос, вы сможете вовремя распознать мальабсорбцию и начать лечение.

Часть 2

Посетите врача. Если у вас наблюдается один или несколько из вышеперечисленных симптомов и/или вы относитесь к группе повышенного риска, немедленно обратитесь к врачу. Ранняя постановка диагноза позволит своевременно начать лечение.

Опишите врачу свои симптомы. Перед посещением доктора вспомните испытываемые вами тревожные симптомы и запишите их. Так вы легче сможете объяснить врачу свое состояние, не упустив из виду никакой важной информации.

Сдайте все необходимые анализы, пройдите исследования и получите диагноз. Если доктор сочтет, что у вас возможно нарушение всасывания, после общего осмотра и изучения истории болезни он или она может назначить вам дополнительные анализы и исследования, чтобы исключить вероятность других заболеваний. Результаты этих анализов и исследований смогут подтвердить диагноз мальабсорбции.

Сдайте кал на анализ. Если врач заподозрит у вас мальабсорбцию, скорее всего, вам придется сдать пробу кала. Анализ кала позволит подтвердить диагноз и составить эффективный план лечения.

Могут потребоваться анализы крови и мочи. Если врач заподозрит у вас нарушение всасывания, он или она может попросить вас сдать на анализ кровь и мочу. Эти анализы помогают выявить приводящий к анемии недостаток определенных питательных веществ, таких как белки, витамины и микроэлементы.

Будьте готовы к исследованиям, позволяющим увидеть то, что происходит внутри вашего организма. Чтобы проверить ущерб, нанесенный вашему организму мальабсорбцией, врач может направить вас на рентгеновское и/или ультразвуковое исследование, а также на компьютерную томографию, которые позволят лучше оценить состояние вашего кишечника.

Подумайте о том, чтобы пройти водородный дыхательный тест. Врач может направить вас на водородный дыхательный тест. Этот тест позволит выявить непереносимость лактозы и нарушение всасывания подобных ей сахаров, а также наметить соответствующий план лечения.

Сбор образцов клеток для биопсии. Менее инвазивные методы могут указывать на проблемы в вашем кишечнике, связанные с нарушением всасывания. Чтобы выявить эти проблемы, врач может взять образец ткани кишечника для дальнейших лабораторных анализов.

Возмещайте недостающие питательные вещества. После того, как врач определит, какие именно вещества не всасываются в вашем кишечнике, он или она выпишет витамины и пищевые добавки, восполняющие недостаток этих веществ в организме.

Министерство Здравоохранения Республики Беларусь Управление Здравоохранения Могилёвского Областного Исполнительного Комитета

Учреждение образования "Могилёвский Государственный Медицинский Колледж"

Реферат

По дисциплине: "Физиология с основами анатомии"

На тему "Всасывание веществ в различных отделах ЖКТ"

Выполнила: учащаяся группы 113

Мусловец Анна Олеговна

Преподаватель:

Крутовцова Марина Сергеевна

Могилёв 2013-2014

Введение

Механизмы всасывания

1 Всасывание в полости рта

2 Всасывание в желудке

3 Всасывание в тонком кишечнике

Всасывание углеводов

1 Всасывание глюкозы

2 Всасывание других моносахаридов

Всасывание жиров

1 Прямое всасывание жирных кислот в портальный кровоток

Всасывание белков

Изотоничное всасывание

Всасывание в толстом кишечнике

Всасывание и секреция электролитов и воды

1 Осмос воды

Физиология всасывания ионов в кишечнике

1 Активный транспорт натрия

2 Всасывание железа

3 Всасывание кальция

4 Всасывание магния

Всасывание витаминов

1 Жирорастворимые витамины

2 Водорастворимые витамины

Заключение

Список литературы

Введение

Всасывание - процесс транспорта компонентов пищи из полости пищеварительного тракта во внутреннюю среду, кровь и лимфу организма. Всосавшиеся вещества разносятся по организму и включаются в обмен веществ тканей.

1. Механизмы всасывания

В транспорте веществ через мембрану энтероцита участвуют 4 механизма: активный транспорт, простая диффузия, облегченная диффузия и эндоцитоз.

Активный транспорт идет против концентрационного или электрохимического градиента и требует затрат энергии. Этот вид транспорта происходит с участием белка-переносчика; возможно его конкурентное ингибирование.

Простая диффузия, наоборот, идет по концентрационному или электрохимическому градиенту, не требует затрат энергии, осуществляется без белка-переносчика и не подвержена конкурентному ингибированию.

Облегченная диффузия отличается от простой тем, что для нее необходим белок-переносчик и возможно ее конкурентное ингибирование.

Простая и облегченная диффузия - это разновидности пассивного транспорта.

Эндоцитоз напоминает фагоцитоз: питательные вещества, растворенные или в виде частиц, попадают в клетку в составе пузырьков, образованных клеточной мембраной. Эндоцитоз происходит в кишечнике новорожденных, у взрослых он выражен незначительно. Вероятно, именно он обусловливает (по крайней мере, частично) захват антигенов.

.1 Всасывание в полости рта

В полости рта химическая обработка пищи сводится к частичному гидролизу углеводов амилазой слюны, при котором крахмал расщепляется на декстрины, мальтоолигосахариды и мальтозу. Кроме того, время пребывания пищи в полости рта незначительно, поэтому всасывания здесь практически не происходит. Однако известно, что некоторые фармакологические вещества всасываются быстро, и это находит применение как способ введения лекарственных веществ.

.2 Всасывание в желудке

В нормальных условиях подавляющее большинство пищевых веществ в желудке не всасывается. В незначительном количестве всасывается лишь вода, глюкоза, алкоголь, йод, бром. Благодаря моторной деятельности желудка продвижение пищевых масс в кишечник происходит раньше, чем успеет произойти значительное всасывание.

.3 Всасывание в тонком кишечнике

Из тонкого кишечника ежедневно всасываются несколько сотен граммов углеводов, 100 г или более жира, 50-100 г аминокислот, 50-100 г ионов и 7-8 л воды. Всасывающая способность тонкого кишечника в норме гораздо больше, вплоть до нескольких килограммов в сутки: 500 г жира, 500-700 г белка и 20 л или более воды.

2. Всасывание углеводов

По существу, все углеводы пищи всасываются в форме моносахаридов; только небольшие фракции всасываются в виде дисахаридов и почти не всасываются в форме больших углеводных соединений.

.1 Всасывание глюкозы

Несомненно, количество глюкозы является самым большим из всасываемых моносахаридов. Считается, что она при всасывании обеспечивает более 80% всех углеводных калорий. Это происходит из-за того, что глюкоза является конечным продуктом переваривания большинства углеводов пищи, крахмала. Оставшиеся 20% всасываемых моносахаридов составляют галактоза и фруктоза; галактоза извлекается из молока, а фруктоза является одним из моносахаридов, получаемых при переваривании тростникового сахара. Практически все моносахариды всасываются активным транспортом. Сначала обсудим всасывание глюкозы. Глюкоза переносится натриевым котранспортным механизмом. Глюкоза не может всасываться при отсутствии натриевого транспорта через кишечную мембрану, поскольку всасывание глюкозы зависит от активного транспорта натрия. В транспорте натрия через кишечную мембрану существуют два этапа. Первый этап: активный транспорт ионов натрия через базолатеральную мембрану эпителиальных клеток кишечника в кровь, соответственно снижающий содержание натрия внутри эпителиальной клетки. Второй этап: это снижение приводит к входу натрия в цитоплазму из просвета кишечника через щеточную каемку эпителиальных клеток посредством облегченной диффузии. Таким образом, ион натрия объединяется с транспортным белком, но последний не будет переносить натрий во внутреннюю поверхность клетки до тех пор, пока сам белок не объединится с другим подходящим веществом, например с глюкозой. К счастью, глюкоза в кишечнике одновременно объединяется с тем же транспортным белком, и затем обе молекулы (ион натрия и глюкоза) переносятся внутрь клетки. Таким образом, низкая концентрация натрия внутри клетки буквально "проводит" натрий внутрь клетки одновременно с глюкозой. После того, как глюкоза окажется внутри эпителиальной клетки, другие транспортные белки и ферменты обеспечивают облегченную диффузию глюкозы через клеточную базолатеральную мембрану в межклеточное пространство, а оттуда - в кровь. Итак, первично активный транспорт натрия на базолатеральных мембранах кишечных эпителиальных клеток служит главной причиной движения глюкозы через мембраны.

.2 Всасывание других моносахаридов

Галактоза переносится почти тем же механизмом, что и глюкоза. Однако транспорт фруктозы не связан с механизмом переноса натрия. Вместо этого фруктоза переносится на всем пути всасывания благодаря облегченной диффузии через кишечный эпителий. Большая часть фруктозы при входе в клетку становится фосфорилированной, затем превращается в глюкозу и до попадания в кровь транспортируется уже в форме глюкозы. Фруктоза не зависит от транспорта натрия, поэтому предельная интенсивность ее транспорта составляет только около половины транспорта глюкозы или галактозы.

3. Всасывание жиров

При переваривании жиры распадаются до моногицеридов и свобоные жирыные кислоты, оба конечных продукта сначала растворяются в центральной липидной части желчных мицелл. Молекулярный размер этих мицелл составляет в диаметре всего 3-6 нм; кроме того, мицеллы сильно заряжены с наружной стороны, поэтому растворимы в химусе. В этой форме моноглицериды и свободные жирные кислоты доставляются к поверхности микроворсинок щеточной каемки кишечной клетки и затем проникают в углубление между движущимися, колеблющимися ворсинками. Здесь моноглицериды и жирные кислоты диффундируют из мицелл внутрь эпителиальных клеток, поскольку жиры растворимы в их мембране. В результате желчные мицеллы остаются в химусе, где работают снова и снова, помогая всасывать все новые порции моноглицеридов и жирных кислот. Следовательно, мицеллы выполняют функцию "переправы", что крайне важно для всасывания жиров. В действительности, при избытке желчных мицелл всасывается около 97% жиров, а при отсутствии желчных мицелл - только 40-50%. После вхождения в эпителиальные клетки жирные кислоты и моноглицериды захватываются гладким эндоплазматическим ретикулумом клеток. Здесь они используются в основном для синтеза новых триглицеридов, которые позднее высвобождаются через основание эпителиальных клеток в форме хиломикронов, чтобы пройти далее через грудной лимфатический проток и попасть в циркулирующую кровь.

.1 Прямое всасывание жирных кислот в портальный кровоток

пищеварительный организм кровоток витамины

Небольшое количество коротко- и среднецепочечных жирных кислот (которые получаются из сливочного жира) всасываются непосредственно в портальный кровоток. Это происходит быстрее, чем преобразование в триглицериды и всасывание в лимфатические сосуды. Причина различия между всасыванием коротко- и длинноцепочных жирных кислот в том, что короткоцепочечные жирные кислоты более водорастворимы и обыкновенно не преобразовываются в триглицериды эндоплазматическим ретикулумом. Это позволяет короткоцепочечным жирным кислотам проходить путем прямой диффузии из кишечных эпителиальных клеток прямо в капилляры кишечных ворсинок.

4. Всасывание белков

Большинство белков после переваривания всасываются в форме дипептидов, трипептидов и незначительное количество - в виде свободных аминокислот через мембрану эпителиальных клеток кишечника. Энергия для этого транспорта доставляется в основном механизмом натриевого котранспорта, аналогичного котранспорту глюкозы. Итак, большинство пептидов или молекул аминокислот связываются внутри клеточной мембраны микроворсинок со специфическим транспортным белком, который еще до начала транспорта должен связаться с натрием. После связывания ион натрия движется внутрь клетки по электрохимическому градиенту и тянет за собой аминокислоту или пептид. Этот процесс называют котранспортом (или вторично активным транспортом) аминокислот и пептидов. Несколько аминокислот не нуждаются в этом механизме, а переносятся специальными мембранными транспортными белками, т.е. облегченной диффузией, так же, как и фруктоза. На мембране эпителиальных клеток кишечника было найдено не менее пяти типов транспортных белков для переноса аминокислот и пептидов. Это многообразие транспортных белков необходимо в связи с многообразными свойствами связывания белков с различными аминокислотами и пептидами.

5. Изотоничное всасывание

Вода проходит через кишечную мембрану полностью посредством диффузии, которая подчиняется обычным законам осмоса. Следовательно, когда химус достаточно разбавлен, вода всасывается ворсинками слизистой кишечника в кровь практически исключительно осмосом. И наоборот, вода может транспортироваться в обратном направлении из плазмы в химус. В особенности это происходит при попадании гипертонического раствора из желудка в двенадцатиперстную кишку. Чтобы сделать химус изотоничным плазме, необходимое количество воды с помощью осмоса в течение нескольких минут будет перемещено в просвет кишечника.

6. Всасывание в толстом кишечнике

В среднем в сутки через илеоцекальный клапан в толстый кишечник проходит около 1500 мл химуса. Большая часть электролитов и воды из химуса всасывается в толстом кишечнике, оставляя обычно менее 100 мл жидкости для экскреции с фекалиями. В основном также всасываются все ионы, остаются только 1-5 мэкв ионов натрия и хлора для выделения с фекалиями. Основное всасывание в толстом кишечнике происходит в проксимальном отделе кишки, из-за этого данный участок получил название всасывающей толстой кишки, тогда как дистальный отдел кишки функционирует специально для хранения фекалий, пока не наступит подходящее время для экскреции, поэтому его называют накопительной толстой кишкой.

7. Всасывание и секреция электролитов и воды

Слизистая толстого кишечника подобно слизистой тонкого кишечника имеет большую возможность для активного всасывания натрия, а создаваемый всасыванием ионов натрия электрический градиент обеспечивает также всасывание хлора. Плотные контакты между эпителиальными клетками толстого кишечника имеют большую плотность, чем аналогичные в тонком кишечнике. Это препятствует значительной обратной диффузии ионов через эти соединения, соответственно позволяя слизистой толстого кишечника всасывать ионы натрия более полно, вопреки более высокому градиенту концентрации, чем это может быть в тонком кишечнике. Это особенно справедливо при присутствии большого количества альдостерона, поскольку он значительно увеличивает возможность транспорта натрия. Как слизистая дистального отдела тонкого кишечника, так и слизистая толстого кишечника способны секретировать ионы бикарбонатов в обмен на всасывание равного количества ионов хлора. Бикарбонаты помогают нейтрализовать кислые конечные продукты бактериальной деятельности в толстом кишечнике. Всасывание ионов натрия и хлора создает осмотический градиент по отношению к слизистой толстого кишечника, который, в свою очередь, обеспечивает всасывание воды. Толстый кишечник ежедневно может всасывать не более 5-8 л жидкости и электролитов. Когда общая величина поступившего содержимого в толстый кишечник через илеоцекальный клапан или вместе с секретом толстого кишечника превысит этот объем, избыток будет выведен с фекалиями при диарее.

Следующий шаг в процессах транспорта - это осмос воды в межклеточное пространство. Он происходит потому, что создается высокий осмотический градиент из-за повышенной концентрации ионов в межклеточном пространстве. Большая часть осмоса осуществляется через плотные контакты апикальной каймы эпителиальных клеток, а также через сами клетки. Осмотическое движение воды создает поток жидкости через межклеточное пространство. В итоге вода оказывается в циркулирующей крови ворсинок.

8. Физиология всасывания ионов в кишечнике

.1 Активный транспорт натрия

В состав кишечного секрета ежедневно выделяется 20-30 г натрия. Помимо этого ежедневно человек в среднем съедает 5-8 г натрия. Таким образом, чтобы предотвратить прямую потерю натрия с фекалиями, в сутки в кишечнике должно всасываться 25-35 г натрия, что равно приблизительно 1/7 всего натрия, находящегося в организме. В ситуациях, когда значительное количество кишечного секрета выводится наружу, например при крайней степени диареи, запасы натрия в организме могут истощаться, достигая в течение нескольких часов смертельно опасного уровня. Обычно с фекалиями ежедневно теряется менее 0,5% кишечного натрия, т.к. он быстро всасывается слизистой кишечника. Натрий также играет важную роль во всасывании Сахаров и аминокислот, что мы увидим в дальнейших обсуждениях. Основной механизм всасывания натрия из кишечника представлен на рисунке. Принципы этого механизма, в основном аналогичны всасыванию натрия из желчного пузыря и почечных канальцев. Движущая сила для всасывания натрия обеспечивается активным выведением натрия с внутренней стороны эпителиальных клеток через базальную и боковые стенки этих клеток в межклеточное пространство. На рисунке это обозначено широкими красными стрелками. Этот активный транспорт подчиняется обычным законам активного транспорта: ему необходима энергия, и энергетические процессы катализируются в клеточной мембране аденозинтрифосфатаза-зависимыми ферментами. Часть натрия всасывается вместе с ионами хлора; к тому же отрицательно заряженные ионы хлора пассивно притягиваются положительно заряженными ионами натрия. Активный транспорт натрия сквозь базолатеральную мембрану клеток снижает концентрацию натрия внутри клетки до низких значений (около 50 мэкв/л).Из-за того, что концентрация натрия в химусе в норме составляет около 142 мэкв/л (т.е. приблизительно равна содержанию в плазме), натрий движется внутрь по этому крутому электрохимическому градиенту из химуса через щеточную каемку в цитоплазму эпителиальных клеток, что обеспечивает основной транспорт ионов натрия эпителиальными клетками в межклеточное пространство. Железо, поступившее с пищей, всасывается преимущественно в двухвалентном виде. В пищевых продуктах содержатся восстанавливающие вещества, которые могут превращать трехвалентное железо в двухвалентное.

.2 Всасывание железа

Всасывется в верхних отделах тонкого кишечника путем активного транспорта. В энтероцитах железо соединяется с белком апоферритином, образуя ферритин, который служит основным депо железа в организме.

Железо может всасываться, только когда оно находится в виде растворимых комплексов. В кислой среде желудка образуются комплексы железа с аскорбиновой кислотой, желчными кислотами, аминокислотами, моно- и дисахаридами; они остаются в растворенном виде и при более высоком рН двенадцатиперстной и тощей кишок.

В сутки с пищей поступает 15-25 мг железа, а всасывается лишь 0,5-1 мг у мужчини 1-2 мг у женщин детородного возраста. Железо всасывается путем активного транспорта, преимущественно в двенадцатиперстной кишке.

Потребность в железе регулирует и всасывание гема, который образуется в просвете кишечника при расщеплении гемоглобина.Гемоглобин всасывается целиком, без распада на составляющие. Железо в составе гемоглобина усваивается лучше, чем элементное железо (например, из злаков и овощей). Всасывание элементного железа увеличивает аскорбиновая кислота,а уменьшают фосфаты, карбонаты, фитин, а также недавний прием больших доз препаратов железа.

8.3 Всасывание кальция

Всасывание кальция, которое происходит в тонкой кишке,путем активного транспорта, усиливаестся под влиянием 1,25(OH)2D3.У здоровых людей всасывается в среднем 32% поступающего с пищей кальция независимо от его источника, будь то молоко или соли (карбонат, цитрат, глюконат, лактат, ацетат).

.4 Всасывание магния

Механизмы всасывания магния анологичны всасыванию кальция. Магний подавляет всасывание кальция по типу конкурентного ингибирования.

9. Всасывание витаминов

.1 Жирорастворимые витамины

Витамин А. Всасывается в основном в проксимальном отделе тонкой кишки.

Витамин D. Всасывается в проксимальном отделе тонкого кишечника.

Витамин Е. Активный витамин образуется в двенадцатиперстной кишке под действием эстераз поджелудочной железы. Транспортируется в тонком кишечнике с помощью мицелл. Адсорбируется в проксимальной части тонкой кишки с помощью пассивной диффузии. При высокой концентрации витамина всасывается около 80%, при низкой - 20% общего количества поступившего в кишечник витамина. Всасывание витамина Е возрастает при уменьшении потребления витамина D, ионов цинка, магния, меди и селена. Высокие концентрации витамина Е блокируют потребление витамина D.

Витамин К. Всасывается в тонком кишечнике путем пассивной и активной диффузии. Избыток витаминов А и Е блокирует всасывание витамина К.

.2 Водорастворимые витамины

Витамин С. В ЖКТ адсорбируется в дистальном отделе тонкого кишечника при участии АТФ-зависимого транспортера. С увеличением концентрации витамина возрастает и его всасывание, как полагают, за счет включения механизма пассивной диффузии.

Витамин В 1. Всасывается в проксимальной (средней) части тонкого кишечника. Имея высокую концентрацию, может поступать в кровь с помощью пассивной диффузии, низкую - преодолевать кишечный энтероцит при участии Na-АТФ-зависимого мембранного транспортера.

Витамин В 2. Всасывается в проксимальной части тонкого кишечника при участии NA-АТФ-зависимого транспортера. Имеются данные, что он может всасываться и в двенадцатиперстной кишке.

Витамин В 3. Адсорбируется в тонком кишечнике как никотиновая кислота или никотинамид. При низких концентрациях транспортируется с помощью Na-зависимой диффузии. При высоких концентрациях - пассивная диффузия.

Витамин В 6. Всасывание пиридоксина максимально уже в двенадцатиперстной кишке, остается высоким в проксимальной части и отсутствует в дистальной части. Таким образом, всасывание пиридоксина уменьшается по мере продвижения химуса по тонкому кишечнику.

Витамин В 12. Всасывание витамина B12 возможно только после образования им комплекса с внутренним фактором, гликопротеином, секретируемым в желудке. Этот комплекс обладает свойством связываться с клетками кишечника в дистальных отделах подвздошной кишки, где и происходит всасывание.

Заключение

Всасывание нутриентов, т. е. питательных веществ является конечной целью процесса пищеварения. Этот процесс осуществляется на всем протяжении ЖКТ - от ротовой полости до толстого кишечника, но его интенсивность различна: в ротовой полости, в основном, всасываются моносахариды, некоторые лекарственные вещества, например, нитроглицерин; в желудке, в основном, всасываются вода и алкоголь; в толстом кишечнике - вода, хлориды, жирные кислоты; в тонком кишечнике - все основные продукты гидролиза. В 12-перстной кишке всасываются ионы кальция, магния, железа; в этой кишке и в начале тощей кишки идет преимущественно всасывание моносахаридов, более дистально происходит всасывание жирных кислот, моноглицеридов, а в подвздошной кишке - всасывание белка, аминокислот. Жирорастворимые и водорастворимые витамины всасываются в дистальных участках тощей кишки и в проксимальных участках подвздошной

Список литературы

Агаджанян Н.А., Тель Л.З., Циркин В.И., Чеснокова С.А. Физиология человека (курс лекций) СПб., СОТИС, 1998.

Мамонтов С.Г. Биология (Учеб. пособие) М., Дрофа, 1997.

Оке С. Основы нейрофизиологии М., 1969.

Сидоров Е.П. Общая биология М., 1997.

Фомин Н.А. Физиология человека М., 1992.

Всасывание - это переход различных веществ из внешней среды и полостей тела в кровь и лимфу. Всасывание происходит с поверхности кожи, через слизистые оболочки пищеварительного тракта, ротовой полости, глаза, в желчном пузыре, бронхах, альвеолах, через серозные оболочки брюшной полости, межплевральной полости, в каемчатом эпителии мочевых канальцев почки и т.д.

Через эти поверхности всасывание осуществляется как бы через полупроницаемую мембрану. Эти поверхности легко проницаемы для кристаллоидов и непроницаемы для коллоидных веществ.

Наибольшее значение имеет всасывание переваренной пи- щи в кровь и лимфу в пищеварительном тракте.

В ротовой полости процессы всасывания происходят незначительно, так как пища здесь находится сравнительно недолго, но и здесь начинается всасывание воды.

В желудке могут всасываться моносахариды, аминокислоты, минеральные вещества, вода. Но и здесь всасывание невелико, так как в желудке происходит выделение сока из протоков желез и всасывание против тока жидкости затруднено.

У жвачных в преджелудках идет интенсивное всасывание. Здесь всасываются ЛЖК, вода, глюкоза, аминокислоты, минеральные соли. Интенсивному всасыванию способствует наличие в преджелудках большего количества ворсинок. В книжке поверхность всасывания увеличивается еще и за счет листочков, а в сетке за счет ячеек. Эпителий преджелудков снабжен большим количеством кровеносных сосудов, и это создает благоприятные условия для всасывания.

В тонком отделе кишечника происходит самое интенсивное всасывание, особенно в тощей кишке. Слизистая оболочка тонкого кишечника имеет много складок, покрытых ворсинками и микроворсинками. Наличие ворсинок значительно увеличивает всасывательную поверхность. Микроворсинки увеличивают всасывательную поверхность еще в 30 раз. Больше ворсинок в тощей кишке, ближе к толстому отделу кишечника их количество снижается.

В толстом отделе кишечника всасывание незначительно, так как здесь почти отсутствуют ворсинки и всасывательная поверхность уменьшается. Здесь всасываются ЛЖК и интенсивно всасывается вода. Другие питательные вещества всасываются в незначительных количествах, потому что всасываются раньше, т.е. в тонком отделе кишечника.

Механизм всасывания

Всасывание осуществляется пассивно и активно.

Пассивное всасывание происходит за счет процессов фильтрации, диффузии и осмоса. Фильтрация осуществляется за счет разности гидравлического давления, но этот процесс занимает незначительное место во всасывании, потому что обычное давление в кишечнике - 3-5 мм рт. ст. и не превышает давления в капиллярах ворсинок. Диффузия и осмос имеют место в процессе всасывания, но и они не могут объяснить всасывания различных веществ, имеющих изотоническую концентрацию.

Активное всасывание осуществляется за счет активной специфической деятельности эпителия кишечника. В опытах установлено, что активное всасывание сопровождается увеличением потребления кислорода эпителиальными клетками и образованием в них тепловой энергии. В процессе всасывания ворсинки эпителия начинают усиленно сокращаться, при этом выдавливают поступившие в них вещества, а при расслаблении создают разреженность в лимфатической полости и сосудах, в результате чего расщепленные питательные вещества всасываются в ворсинку. У голодных животных ворсинки не двигаются, а у накормленных их движение активно. Движение ворсинок усиливается за счет механического раздражения слизистой оболочки химусом, а также за счет химических раздражителей (продукты распада белка (альбумозы, пептоны), экстрактивные вещества, желчные кислоты, а также гормон, вырабатываемый в слизистой оболочке 12- перстной кишки - вилликинин).

Всасывание различных веществ

Белки всасываются в виде аминокислот в тонком отделе кишечника. Незначительная часть может всасываться в виде полипептидов и отдельные белки даже в целом виде. Это имеет место при избыточном поступлении белка. Подобное явление отмечают у новорожденных животных. В небольших количествах в целом виде может всасываться и яичный белок. Белок сырых яиц усваивается хуже, чем вареных, так как в сырых яйцах содержится овомукоид - ингибитор трипсина. При кратковременной варке яиц (всмятку) овомукоид разрушается и белок усваивается почти полностью, на 98%. Длительная варка (вкрутую) или жарение снижают усвояемость белка, потому что вызывают его денатурацию.

Углеводы всасываются в основном в кишечнике, чаще в виде моносахаридов. Лучше всего всасывается глюкоза. При избытке углеводов в рационе они частично могут всасываться в виде дисахаридов. Ускоряет процесс всасывания углеводов фосфорилирование это комплексное соединение углеводов с фосфорной кислотой при участии фермента фосфатазы.

У жвачных животных углеводы всасываются главным образом в виде летучих жирных кислот. По скорости всасывания ЛЖК располагаются в таком порядке: уксусная, масляная, про- пионовая. Основное место всасывания - рубец.

Жиры всасываются в виде глицерина и жирных кислот, почти исключительно в тонком отделе кишечника. Глицерин хорошо растворим в воде, поэтому всасывается быстро. Жирные кислоты нерастворимы, перед всасыванием вступают в связь с желчными кислотами - гликохолевой и таурохолевой - и образуют с ними водорастворимые комплексы. Всасываясь в ворсинки, комплексы распадаются на свои компоненты. Жирные кислоты идут на синтез жира, а желчные с кровью поступают в печень и снова идут на образование желчи, с которой опять поступают в кишечник.

Вода и соли. Вода всасывается во всех отделах пищеварительного тракта. Переход воды из кишечника в кровь зависит от осмотического давления раствора. Из гипертонических растворов вода вообще не всасывается. При введении изотонических растворов всасывание воды зависит от скорости всасывания растворенных в ней веществ. Из гипотонических растворов вода всасывается быстро. Минеральные вещества всасываются в основном в тонком кишечнике.

Регуляция всасывания

Регуляция всасывания осуществляется нейро-гуморальным путем. Нервная система -парасимпатическая система стимулирует процессы всасывания, а симпатическая - тормозит. Регулирующее влияние на всасывание оказывает кора больших полушарий.

Гуморальная регуляция осуществляется гормонами желез внутренней секреции. При удалении надпочечников прекращается всасывание углеводов и жиров. Инсулин поджелудочной железы стимулирует всасывание глюкозы, паратгормон околощитовидных желез регулирует всасывание кальция.

В гуморальной регуляции всасывания участвуют и витамины: витамины группы В и витамин С стимулируют всасывание углеводов и железа, витамин D - кальция и фосфора.

Пищеварение - это совокуп­ность процессов, обеспечивающих механическое измельчение пищи и химическое расщепление макромолекул питательных веществ на ком­поненты, пригодные для всасыва­ния и участия в обмене веществ. У большинства животных для осуще­ствления этих процессов имеется специализированная система орга­нов, называемая пищеваритель­ным, или желудочно-кишечным, трактом.

Поступившая в пищеваритель­ный тракт пища перерабатывается под действием гидролитических ферментов. Они расщепляют пита­тельные вещества либо в самих сек-ретирующих эти ферменты клетках (внутриклеточное пищеварение), либо вне клеток, иногда на значи­тельном расстоянии от них (внекле­точное пищеварение).

Для гетеротрофных протистов, низших колониальных животных (например, губок) характерно внут­риклеточное пищеварение. Однако в процессе исторического развития органического мира все более важ­ную роль приобретает внеклеточное пищеварение, позволяющее исполь­зовать крупную по размерам пищу.

У кишечнополостных осуществ­ляется смешанное пищеварение - как внеклеточное, так и внутрикле­точное. У гидры захваченная щу­пальцами крупная добыча (дафнии, циклопы) поступает через рот в кишечную полость, где под действи­ем пищеварительных ферментов, выделяемых железистыми клетка­ми эндодермы, начинает перевари­ваться. Комок пищи распадается на мелкие полупереваренные частич­ки, которые заглатываются (фаго­цитируются) пищеварительными клетками эндодермы путем образо­вания ложноножек, в которых окончательно перевариваются. Ра­створимые продукты переварива-

Смешанное пищеварение xaрактерно также для сосальщиков (плоские черви) и некоторых кольчатых червей.

Внеклеточное, или дистантное, пищеварение наблюдается у большинства типов животных, а| также у бактерий и грибов. Оно может осуществляться и за преде­лами организма. Например, неко­торые насекомые и паукообразные 1 вводят пищеварительные ферменты в пойманную добычу, а бактерии и грибы выделяют их в окружающую среду, способствуя тем самым час­тичному перевариванию органичес­ких веществ.

У высших многоклеточных жи­вотных внеклеточное пищеварение происходит в специализированных полостях желудочно-кишечного тракта (полостное пищеварение). Полостное пищеварение свойствен­но также круглым червям, боль­шинству кольчатых червей, члени­стоногим, моллюскам и хордовым.

У высокоразвитых животных (начиная с типа Круглые черви) пищеварительный тракт пред­ставлен сквозной трубкой, на од­ном конце которой расположен рот, куда поступает пища, а на другом - анальное отверстие, через которое удаляются непере­варенные остатки пищи. Это по­зволяет осуществлять «конвейер­ный» процесс пищеварения. Пища может перемещаться лишь в одном направлении, так что животное продолжает поглощать пищу, в то время как пища, съе­денная ранее, еще переваривает­ся. При этом разные участки пи­щеварительного тракта специали! жируются на выполнении одной или нескольких функций.

У большинства животных на переднем конце пищеварительного тракта расположены структуры, выполняющие функцию измельче­ния пищи. У млекопитающих - это зубы, у черепах и птиц - клюв, у большинства моллюсков (кроме двустворчатых) - терка, у птиц - мускульный желудок. Механичес­кое измельчение пищи увеличива­ет поверхность пищевых частиц, повышая эффективность воздей­ствия пищеварительных фермен­тов.

У дождевых червей и у некото­рых членистоногих имеется не только глотка, втягивающая пищу, о и зоб позади глотки, который представляет собой расширенную часть пищевода, где накапливает­ся пища.

Пищеварительные ферменты у животных с полостным пищеваре­нием образуются в кишечном эпи­телии и крупных пищеварительных железах (слюнных и поджелудоч­ной - у хордовых, в железах сред­ней кишки - у беспозвоночных). Эпителий кишечника, кроме пище­варительных ферментов, выделяет гормоны, которые регулируют про­цесс пищеварения, а также слизи­стый секрет муцин, предотвраща­ющий самопереваривание стенок пищеварительного тракта.

У ряда организмов наблюдает­ся также мембранное, или присте­ночное, пищеварение. Оно осуще­ствляется ферментами, располо­женными на структурах клеточной мембраны. Например, у большин­ства высокоорганизованных живот­ных оно происходит на поверхнос­ти эпителиальных клеток кишеч-

Под действием пищеваритель­ных ферментов сложные органичес­кие вещества расщепляются до про­стых, способных проникнуть через стенку пищеварительного тракта в жидкости внутренней среды орга­низма. Белки расщепляются до аминокислот протеолитическими ферментами (протеазами), угле­воды - до моносахаридов амило-литическими ферментами (амила­зами), жиры - до глицерола и жирных кислот липолитическими ферментами (липазами). Каждый отдел пищеварительного тракта специализируется на расщеплении определенных видов органических веществ.

Всасывание питательных ве­ществ. По мере продвижения по кишечнику пища не только пе­реваривается, но и всасывается. Так, например, у человека всасы­вание происходит в основном в тон­ком кишечнике. Стенки кишечника хорошо приспособлены для осуще­ствления этого процесса (рис. 4.9). На поверхности слизистой оболоч­ки кишечника расположены мно­гочисленные кишечные ворсинки. В свою очередь, клетки поверхно­стного эпителия таких ворсинок имеют мельчайшие выросты на поверхности своих наружных мемб­ран - микроворсинки. Благодаря такому строению кишечник имеет огромную всасывательную поверх­ность.

Аминокислоты и моносахариды всасываются клетками эпителия, откуда затем переправляются в кро­веносные капилляры ворсинок ки­шечника, а продукты расщепления жиров - в лимфатический сосудик ворсинки.

Аминокислоты используются для синтеза новых белков цито­плазмы клеток, восстановления поврежденных участков тела, обра­зования ферментов и гормонов, а также на другие нужды. Лишние аминокислоты в запас не откла-

дываются и подвергаются в печени дезаминированию. При этом от них отщепляются аминогруппы, кото­рые преобразуются в мочевину. Мочевина доставляется с кровью в почки и выводится из организма с мочой.

Пищеварение – это процесс расщепления макромолекул питательных веществ до более простых компонентову, способных использоваться клетками организма. Пищеварение может быть внеклеточным и внутриклеточным.

1. Присуще ли пищеварение бактериям и грибам?

2. Чем различаются между собой разные типы пищеварения?

3. Какое значение имеет механическое из­мельчение пищи и где оно осуществляется у животных разных групп?

4. Что такое процесс всасывания и как он осуществляется в пищеварительном тракте человека?