Где питательные вещества поступают в кровь у человека? Процесс окончательного переваривания и всасывания питательных веществ Всасывание питательных веществ происходит в кишечных.

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. 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

В желудке всасывается небольшое количество аминокислот, глюкозы, несколько больше воды и растворенных в ней минеральных солей, значительно всасывание растворов алкоголя. Всасывание питательных веществ, воды, электролитов осуществляется в основном в тонкой кишке и сопряжено с гидролизом питательных веществ. Всасывание зависит от величины поверхности , на которой оно осуществляется. Особенно велика поверхность всасывания в тонкой кишке. У человека поверхность слизистой оболочки тонкой кишки увеличена в 300-500 раз за счет складок, ворсинок и микроворсинок. На 1 мм* слизистой оболочки кишки приходится 30-40 ворсинок, а каждый энтероцит имеет 1700-4000 микроворсинок. На 1 мм поверхности кишечного эпителия приходится 50-100 млн микроворсинок.

Всасывание различных веществ осуществляется разными механизмами.

Всасывание макромолекул и их агрегатов происходит путем фагоцитоза и пиноцитоза. Эти механизмы относятся к эндоцитозу. С эндоцитозом связано внутриклеточное пищеварение, однако ряд веществ, попав в клетку путем эндоцитоза, транспортируется в везикуле через клетку и выделяется из нее путем экзоцитоза в межклеточное пространство. Такой транспорт веществ назван трансцитозом

Некоторое количество веществ может транспортироваться по межклеточным пространствам. Такой транспорт называется персорбцией. С помощью персорбции переносятся часть воды и электролитов, а также другие вещества, в том числе белки (антитела, аллергены, ферменты и т. п.) и даже бактерии.

В процессе всасывания микромолекул - основных продуктов гидролиза питательных веществ в пищеварительном тракте, а также электролитов участвует три вида транспортных механизмов:

пассивный транспорт,
облегченная диффузия,
активный транспорт.

Пассивный транспорт включает в себя диффузию, осмос и фильтрацию. Облегченная диффузия осуществляется с помощью особых мембранных переносчиков и не требует затраты энергии. Активный транспорт - перенос веществ через мембраны против электрохимического или концентрационного градиента с затратой энергии и при участии специальных транспортных систем (мембранные транспортные каналы, мобильные переносчики, конформационные переносчики). Мембраны имеют транспортеры многих типов. Эти молекулярные устройства переносят один или несколько типов веществ. Часто транспорт одного вещества сопряжен с движением другого вещества, перемещение которого по градиенту концентрации служит источником энергии для сопрягаемого транспорта. Чаще всего в такой роли используется электрохимический градиент Na+.

Скорость всасывания зависит от свойств кишечного содержимого. Так, при прочих равных условиях всасывание идет быстрее при нейтральной реакции этого содержимого, чем при кислой и щелочной; из изотонической среды всасывание электролитов и питательных веществ происходит быстрее, чем из гипо- и гипертонической среды. Активное создание в пристеночной зоне тонкой кишки с помощью двустороннего транспорта веществ слоя с относительно постоянными физико-химическими свойствами является оптимальным для сопряженного гидролиза и всасывания питательных веществ.

Повышение внутрикишечного давления увеличивает скорость всасывания из тонкой кишки раствора поваренной соли. Это указывает на значение фильтрации во всасывании и роль кишечной моторики в этом процессе. Моторика тонкой кишки обеспечивает перемешивание пристеночного слоя химуса, что важно для гидролиза и всасывания его продуктов.

Большое значение для всасывания имеют движения ворсинок слизистой оболочки тонкой кишки и микроворсинок энтероцитов. Сокращениями ворсинок лимфа с всосавшимися в нее веществами выдавливается из сжимающейся полости лимфатических сосудов. Наличие в них клапанов препятствует возврату лимфы в сосуд при последующем расслаблении ворсинки и создает присасывающее действие центрального лимфатического сосуда. Сокращения микроворсинок усиливают эндоцитоз и, возможно, являются одним из его механизмов.

Всасывание питательных веществ в толстой кишке незначительно, так как при нормальном пищеварении большая часть их уже всосалась в тонкой кишке. В толстой кишке всасывается большое количество воды, в небольшом количестве могут всасываться глюкоза, аминокислоты и некоторые другие вещества. На этом основано применение так называемых питательных клизм, т. е. введение легкоусвояемых питательных веществ в прямую кишку.

В процессе пищеварения, которое начинается в ротовой полости и заканчивается в тонкой кишке, еда испытывает действия ферментов и готовится к всасыванию (всасывание — проникновение веществ из пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма — кровь и лимфу).

Аппарат всасывания.

У детей грудного возраста всасывание происходит в желудке и кишечнике, которые имеют густую сеть кровеносных и лимфатических сосудов. С возрастом всасывание в желудке уменьшается, но у 8-10-летних детей еще хорошо проявляется. У взрослых в желудке хорошо всасывается только алкоголь, меньше вода и минеральные соли. Основным местом всасывания питательных веществ является тонкая кишка, которая имеет особый всасывающий аппарат в виде кишечных ворсинок.

Кишечные ворсинки — это микроскопические выросты слизистой оболочки тонкой кишки, общее количество которых достигает 4 млн. Внешне ворсинка покрыта однослойным эпителием, а полость ее заполнена сеткой кровеносных и лимфатических сосудов. Высота ворсинки 0,2-1 мм. На 1 мм 2 слизистой оболочки тонкой кишки содержится до 40 ворсинок. Вследствие такого строения внутренняя поверхность тонкой кишки достигает 4-5 кв.м, то есть примерно в два раза больше поверхности тела.

Продукты распада питательных веществ, находящихся в полости кишки, отгорожены от крови и лимфы очень тонкой перепонкой. Она состоит из однослойного эпителия ворсинок и слоя клеток стенки капилляров. Большая поверхность тонкой кишки и тонкость перепонки, через которую происходит всасывание, очень облегчают и ускоряют этот процесс.

Механизм всасывания.

Всасывание в пищеварительном тракте — процесс перевода продуктов пищеварения из полости желудочно-кишечного тракта через живые клетки ворсинок, стенки капилляров и стенки лимфатических сосудов в кровь и лимфу. В этом сложном физиологическом процессе действуют в основном два механизма: фильтрация и диффузия. Однако переход продуктов расщепления питательных веществ из кишечника в кровь и лимфу нельзя объяснить одними физическими законами фильтрации и диффузии.

Так, доказано, что эпителий кишечной ворсинки имеет одностороннюю проницаемость, то есть пропускает многие вещества только в одну сторону — из кишечника в кровь. Второй особенностью ворсинок является проницаемость их только для некоторых, а не для всех веществ. Наконец, установлено, что глицерин и жирные кислоты, проходя сквозь стенку ворсинки, синтезируются и образуют жиры. Все это свидетельствует о том, что всасывание — это физиологический процесс, который обусловливается активной деятельностью клеток кишечного эпителия.

Всасыванию способствует также сокращение ворсинок, в стенках которых находятся гладкие мышечные волокна, идущие от основания ворсинки к её вершине. При сокращении этих волокон сокращается и ворсинка, выдавливая из себя лимфу в лимфатические сосуды кишечной стенки. Возврату жидкости в ворсинку препятствуют клапаны лимфатических сосудов.

Поэтому при расслаблении мышечных волокон давление лимфы уменьшается, и это способствует прохождению питательных веществ из полости кишечника в лимфатические сосуды ворсинки. Периодически повторяясь, сокращение и расслабление мышечных волокон ворсинки превращают ее в постоянно действующий всасывающий насос. Таких ворсинчатых насосов очень много; они создают мощную силу, которая способствует поступлению продуктов расщепления в лимфу.

Всасывание углеводов.

Углеводы в процессе пищеварения расщепляются до моносахаридов. Из углеводов остаётся непереваренной только клетчатка (целлюлоза). Углеводы всасываются главным образом в виде глюкозы и частично в виде других моносахаридов (фруктозы, галактозы). Всасывание углеводов стимулируют витамины групп В и С. Всосавшись, углеводы поступают в кровь капилляров ворсинки и вместе с кровью, оттекающей от тонкой кишки, попадают в воротную вену, из которой кровь поступает в печень.

Если в этой крови бывает более 0,12% глюкозы, то в печени задерживается избыток глюкозы и превращается в сложный углевод — гликоген (животный крахмал), который откладывается в клетках печени. Когда же в крови глюкозы менее 0,12%, то отложенный в печени гликоген превращается в глюкозу и выделяется в кровь. Гликоген может откладываться также и в мышцах.

Превращению глюкозы в гликоген способствует инсулин — гормон поджелудочной железы. Обратный процесс превращения гликогена в глюкозу происходит под действием гормона надпочечников — адреналина. Инсулин и адреналин — продукты желез внутренней секреции и поступают в печень с кровью.

Всасывание белков.

Белки в тонкой кишке расщепляются до аминокислот, которые в растворённом состоянии легко всасываются ворсинками. Как и углеводы, аминокислоты всасываются в кровь через стенки венозной капиллярной сети ворсинок.

Всасывание жиров.

Жир под влиянием желчи и фермента липазы расщепляется на глицерин и жирные кислоты. Глицерин растворяется и легко всасывается, а жирные кислоты нерастворимы в воде и поэтому не могут всасываться. Желчь доставляет в тонкий кишечник большое количество щёлочи. Жирные кислоты взаимодействуют с щёлочью и образуют мыла (соли жирных кислот), которые растворяются в кислой среде при наличии желчных кислот и легко всасываются.

Но, в отличие от аминокислот и глюкозы, продукты расщепления жиров всасываются не в кровь, а в лимфу, при этом глицерин и мыла при прохождении клеток ворсинки снова соединяются и образуют так называемый нейтральный жир. Поэтому в лимфатические сосуды ворсинки поступают капельки вновь синтезированного жира, а не глицерин и жирные кислоты.

Всасывание воды и солей.

Всасывание воды начинается в желудке, но в основном происходит в тонкой кишке и заканчивается в толстой кишке. Некоторые растворённые в воде минеральные соли всасываются в кровь в неизмененном виде. Соли кальция всасываются в соединении с жирными кислотами. Всасываются соли как в тонкой, так и в толстой кишке.

Защитная (барьерная) функция печени.

В процессе пищеварения в кишечнике образуются ядовитые вещества. Особенно много их образуется в толстой кишке, где под воздействием бактерий происходит гниение непереваренных белков. Образующиеся при этом ядовитые вещества (индол, скатол, фенол и др.) всасываются стенками толстой кишки и поступают в кровь.

Но они не отравляют организм, так как вся кровь, которая оттекает от желудка, кишечника, селезенки и поджелудочной железы собирается в воротную вену и через неё в печень, в которой ядовитые вещества обезвреживаются. В печени воротная вена распадается на сеть капилляров, которые собираются в печеночную вену. Итак, кровь, оттекая от органов брюшной полости, поступает в общее кровяное русло, только пройдя через печень.

является конечной целью процесса пищеварения и представляет собой транспорт пищевых компонентов из ЖКТ во внутреннюю среду организма (совокупность биологических жидкостей) — лимфу и кровь. Вещества всасываются в кровь, разносятся по организму и участвуют в обмене веществ.

Процесс всасывания питательных веществ происходит фактически во всех отделах пищеварительной системы.

Всасывание во рту

В составе слюны есть ферменты, которые расщепляют углеводы до глюкозы. Первый – птиалин или амилаза, производящий расщепление крахмала (полисахарида) до мальтозы (дисахарида). Второй фермент носит название мальтаза и должен расщеплять дисахариды до глюкозы. Но в связи с коротким периодом пребывания пищи в полости рта в течение 15 – 20 с, крахмал полностью не расщепляется до глюкозы, по этой причине всасывание фактически не осуществляется здесь, моносахариды только начинают всасываться. Свое пищеварительное действие слюна в большей степени проявляет в желудке.

Всасывание в желудке

В желудке всасывается некоторое количество аминокислот, частично глюкоза, больший объем воды и растворенных минеральных солей, хорошо всасывается алкоголь.

Всасывание в тонком кишечнике

Большая часть процессов всасывания пищевых веществ затрагивают тонкую кишку. Это объясняется во многом ее строением, поскольку оно хорошо адаптировано к всасывающей функции. Абсорбция питательных веществ как процесс обусловлена величиной поверхности, на которой она осуществляется.

Внутренняя поверхность кишки составляет порядка 0,65-0,70 м2, при этом ворсинки высотой 0,1-1,5 мм еще расширяют ее поверхность. Один квадратный сантиметр содержит 2 000-3 000 ворсинок, что увеличивает фактическую площадь до 4-5 м2, в два — три раза превышающую поверхность тела человека.

Кроме того, ворсинки имеют пальцеобразные выросты — микроворсинки. Они еще преумножают всасывающую поверхность тонкого кишечника. Между микроворсинками располагается значительное количество ферментов, которые участвуют в пристеночном пищеварении.

Такой вид расщепления пищевых веществ является очень эффективным для организма, в особенности для течения процессов всасывания.

Это объясняется следующим положением вещей. Кишечник содержит значительное количество микробов. Если бы процессы расщепления питательных веществ осуществлялись только в просвете кишки, микроорганизмы использовали бы большую часть продуктов расщепления, и в кровь всасывалось бы меньшее их количество. Микроорганизмы из-за размера не способны попасть в промежуток между микроворсинками, к месту действия ферментов, где производится пристеночное пищеварение.

Всасывание в толстом кишечнике

В полости толстого кишечника процесс всасывания затрагивает воду (50 — 90% по информации ряда авторов), соли, витамины и мономеры (моносахариды, жирные кислоты, глицерин, аминокислоты и др.).

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.

Как регулируется всасывание питательных веществ?

Процесс всасывания питательных веществ координируется центральной нервной системой.

Задействована и гуморальная регуляция: витамин А усиливает всасывание жиров, витамин В — всасывание углеводов. Соляная кислота, аминокислоты, желчные кислоты интенсифицируют движение ворсинок, избыток угольной кислоты – замедляет его.

Процесс всасывания белков

Процесс абсорбции (всасывания) белков осуществляется в виде растворов воды и аминокислот капиллярами ворсинок. В процентном соотношении 50 – 60% конечных продуктов белка всасывается в двенадцатиперстной кишке, 30 % — в тонком кишечнике и 10% — в толстом.

Процесс всасывания углеводов

Углеводы всасываются в кровь в виде моносахаридов, фруктозы, глюкозы, в период лактации — галактозы.

Разные моносахариды располагают различной скоростью всасывания. Наибольшую скорость имеют глюкоза и галактоза, но их транспорт замедляется или блокируется, если отсутствуют соли натрия в кишечном соке. Они усиливают этот процесс, увеличивая скорость более чем в 100 раз. Кроме того, интенсивнее всасывание углеводов проходит в верхнем отделе кишечника.

Достаточно медленно углеводы всасываются в толстом кишечнике. Однако эту возможность применяют в лечебной практике в процессе искусственного питания пациента (питательные клизмы).

Процесс всасывания жиров

Жиры всасываются в виде жирных кислот и глицерина главным образом в лимфу в тонкой кишке. Продукты расщепления свиного жира и сливочного масла среди других жиров всасываются значительно легче.

Глицерин в процессе всасывания без труда проходит сквозь эпителий слизистой кишечника. Жирные кислоты в ходе данного процесса создают комплексы, растворимые мыла, соединяясь с солями и желчными кислотами. Пройдя через клетки эпителия кишечника, комплексы рушатся, жирные кислоты вновь объединяются с глицерином, образуя жир, который свойственен человеческому организму.

Процесс всасывания воды и солей

Абсорбция воды осуществляется по законам осмоса. Процесс всасывания воды начинается в желудке, но значительно более усиленно он протекает в кишечнике — 1 л в течение 25 мин. Вода всасывается в кровь, растворенные минеральные соли также, но скорость всасывания последних обусловливается их концентрацией в растворе.

Оглавление [Показать]

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.

Всасывание питательных веществ (усвоение, абсорбция, поглощение) — это конечная цель процесса пищеварения, транспорт компонентов питания – углеводов, жиров, белков, витаминов, минеральных веществ — из ЖКТ во внутреннюю среду организма (совокупность биологических жидкостей) — лимфу и кровь. Вещества всасываются в кровь, разносятся по организму и участвуют в метаболизме.

1. Процесс всасывания в органах ЖКТ:

в полости рта;
в желудке;
в тонком кишечнике;
в толстой кишке.

2. Механизмы всасывания.

3. Как регулируется усвоение нутриентов?

4. Процесс всасывания различных питательных веществ:

углеводов;
белков;
жиров;
воды и солей.

5. Внешние факторы, влияющие на абсорбцию нутриентов и рекомендации.

7. Конкуренция питательных веществ при всасывании

8. Усвоение нутриентов из биологически активных добавок.

Большие и полые органы желудочно-кишечного тракта представляют собой мышечные органы. Волнообразное сокращение стенок способствует перемещению пищи и жидкости, позволяет смешивать содержимое в каждом органе. Такое движение называют перистальтикой.

Организм поглощает два типа нутриентов: макроэлементы (углеводы, белки, жиры) – основные источники энергии и микроэлементы (витамины, минеральные вещества и пр.), косвенно влияющие на доступную энергию, выступающие как катализаторы. Для усвоения некоторые из нутриентов нужно расщепить на более мелкие элементы.

Всасывание питательных веществ происходит в основном в верхних двух отделах тонкого кишечника: двенадцатиперстной и тощей кишке. Однако усвоение нутриентов, как и пищеварение, начинается в полости рта и завершается в толстой кишке, т.е. всасывание питательных веществ в кровь происходит во всех отделах ЖКТ.

В составе слюны есть ферменты, которые расщепляют углеводы до глюкозы. Первый – птиалин или амилаза, производящий расщепление крахмала (полисахарида – самого сложного типа соединений) до мальтозы (дисахарида, состоящего из двух остатков моносахаридов). Второй фермент носит название мальтаза и должен расщеплять дисахариды до глюкозы. Но в связи с коротким периодом пребывания пищи в полости рта — 15 – 20 с, крахмал полностью не распадается до глюкозы, по этой причине здесь моносахариды только начинают всасываться. Свое пищеварительное действие слюна в большей степени проявляет в желудке.

Процесс переваривания усиливается посредством действия соляной кислоты и ферментов – протеазы (разрушает белок), липазы (расщепляет жиры) и амилазы (расщепляет углеводы).

Некоторые типы нутриентов требуют больше времени для переработки, чем другие. Например, жир и белок дольше перевариваются, по сравнению с углеводами, т.к. позже выделяются ферменты.

Несмотря на то, что желудок – очаг пищеварительной деятельности, абсорбируется в нем малое число нутриентов. В желудке может всасываться:

некоторое количество аминокислот;
частично глюкоза;
больший объем воды и растворенных минеральных веществ (меди, фторида, йодида, молибдена);
хорошо всасывается алкоголь.

Следующая остановка – тонкая кишка – место, где поглощаются практически все нутриенты. Это объясняется во многом ее строением, поскольку орган хорошо адаптирован к всасывающей функции. Абсорбция питательных веществ как процесс зависит от величины поверхности, на которой осуществляется.

Внутренняя поверхность кишки — порядка 0,65-0,70 м2, при этом ворсинки высотой 0,1-1,5 мм увеличивают ее объем. Один квадратный сантиметр содержит 2 000-3 000 ворсинок, благодаря чему фактическая площадь возрастает до 4-5 м2, в два — три раза превышая поверхность тела человека.

Кроме того, ворсинки имеют пальцеобразные выросты — микроворсинки. Они еще преумножают всасывающую поверхность тонкого кишечника. Между микроворсинками располагается значительное количество ферментов, участвующих в пристеночном пищеварении.

Такой вид расщепления нутриентов — очень эффективен для организма, в особенности для течения процессов всасывания. Это объясняется следующим положением вещей. Кишечник содержит значительное количество микроорганизмов. Если бы процессы расщепления нутриентов осуществлялись только в просвете кишки, микроорганизмы использовали бы большую часть продуктов расщепления, и в кровь всасывалось бы меньшее их количество. Микроорганизмы из-за размера не способны попасть в промежуток между микроворсинками, к месту действия ферментов, где производится пристеночное пищеварение.

Рассмотрим подробнее, как происходит всасывание питательных веществ в тонкой кишке.

Существует два основных способа, посредством которых нутриенты пересекают стенку тонкой кишки и проникают в кровоток: пассивная диффузия и активный транспорт.

Пассивная диффузия не требует непосредственных затрат энергии. Специалисты сравнивают процесс диффузии с пропусканием жидкости через марлю, когда нутриенты перемещаются из области высокой концентрации (полости кишечника) в область с низкой концентрацией (кровоток). Выделяют также облегченную диффузию – здесь движение осуществляется с помощью белка-переносчика – молекулы, которая встраивается в мембрану, пронизывает ее и формирует каналы.

Активный транспорт означает, что нутриенту необходим хелпер или молекула-носитель, чтобы выбраться через стенку кишечника в кровоток. Кроме того, перенос происходит не по градиенту концентрации вещества (градиент характеризирует направление изменения концентрации вещества в среде), а против (из области с низкой концентрацией в высокую), требуя свободной энергии организма.

Ощущение усталости или отсутствия сил после употребления большого количества еды отчасти объясняется тем, что организм должен работать, чтобы усвоить питательные вещества. Объем энергии, необходимый для транспортировки нутриентов, зависит от нутриента и его размера.

Активный транспорт нужен для следующих компонентов питания: глюкозы, галактозы, аминокислот, кальция, железа, аскорбиновой кислоты, тиамина, фолацина, холевых кислот и частично натрия.
Способ диффузии используется большинством нутриентов.

Характеристика транспортировки ряда компонентов питания:

Глюкоза абсорбируется в среднем отделе тонкого кишечника при помощи натрий-зависимого транспортера глюкозы SGLT1 (S = натрий, GL = глюкоза, T = транспорт) только вместе с натрием. Галактоза поглощается тем же механизмом.
Всасывание фруктозы зависит от количества белка-переносчика GLUT5 в тонкой кишечной стенке. Здоровые люди способны усваивать до 50 грамм фруктозы за один раз, но с низким содержанием GLUT-5 — всего от 0 до 20 грамм.
Аминокислоты абсорбируются в тонком кишечнике посредством переносчиков аминокислот и натрия по тому же механизму, что и глюкоза.
Натрий поглощается в тонкой и толстой кишке с помощью различных механизмов, таких как совместный перенос с глюкозой или аминокислотами. Транспортировка хлора в основном сопровождается транспортировкой натрия.
Железо из продуктов животного происхождения – гемовое — усваивается лучше, чем железо негемовое из растительных источников. Всасывание минерального вещества увеличивается, когда его запасы в организме низки (например, после кровотечения или менструации) и уменьшается, если — высоки.
Абсорбция кальция в тонком кишечнике зависит от витамина D и стимулируется паратгормоном (ПТГ), который возрастает, когда падает уровень кальция в крови. Поглощение кальция также стимулируется беременностью, гормоном роста и инсулином, и подавляется тироксином и кортизолом. В общем всего около 30% кальция усваивается из рациона.

Интересный факт: при всасывании питательных веществ в кишечнике человека ряд нутриентов усваивается легче, нежели другие. Это зависит от вида поступаемой пищи и относительной потребности в этом нутриенте. Чем меньше количество его в организме, тем легче поглощается.

Не стоит излишне беспокоиться об избыточном потреблении питательных веществ. Организм постоянно стремится к гомеостазу – саморегуляции, направленной на поддержание равновесия. При дефиците он всасывает больше, чем требуется. Как только баланс достигается, усвоение уменьшается для поддержания соответствующего уровня.

Тонкий кишечник имеет несколько отделов:

начальный – под названием двенадцатиперстная кишка;
средний – тощая кишка;
нижний – подвздошная кишка.

Питательные вещества, которые могут всасываться в двенадцатиперстной кишке :

Моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), в меньшей степени — аминокислоты и жирные кислоты.
Минералы: медь, магний, фосфор, селен, кальций.
Витамины: ретинол, тиамин, рибофлавин, В3, В7, В9, Д, Е и К.

После хирургического удаления двенадцатиперстной кишки может развиться мальабсорбция (недостаточность всасывания) железа и кальция.

Нутриенты, которые могут усваиваться в тощей кишке :

Липиды (жиры, холестерин).
Моносахариды: фруктоза, глюкоза, галактоза.
Аминокислоты и короткие пептиды.
Витамины A, B1 (тиамин), B2 (рибофлавин), B3 (ниацин), B5 (пантотеновая кислота), B6 (пиридоксин), B7 (биотин), B9 (фолат), D, E и K.
Минеральные вещества: кальций, хром, железо, магний, марганец, молибден, фосфор, калий, цинк.

Около 90% нутриентов усваивается в первых 100-150 сантиметрах тощей кишки – это ответ на вопрос — где происходит всасывание питательных веществ в основном. Если ее поражает тяжелая болезнь или проводится хирургическое удаление, при этом подвздошная кишка остается неповрежденной, мальабсорбция не развивается.

Питательные вещества, которые могут усваиваться в подвздошной кишке :

Здесь поглощается основной объем воды.
Витамины: B9, B12, C, кальциферол, K.
Минералы: магний, калий.

Усваиваемые макроэлементы полностью поглощаются в тонком кишечнике, поэтому у человека с хорошим здоровьем ни один из них не должен появляться в стуле.

Ежедневно в тонкий кишечник проникает около 10 литров воды: примерно 2 литра из рациона, а остальное — из слюны, желчи, соков поджелудочной железы и кишечника. Из этого 9 литров поглощаются в тонкой кишке и только около 1 литра перемещается в толстую, где часть абсорбируется и около 150 мл выводится со стулом.

В нижней части кишечника могут усваиваться следующие питательные вещества:

Вода.
Минералы: кальций, натрий, хлорид, калий.
Короткоцепочные жирные кислоты (ацетат, пропионат и бутират), которые образуются в ходе ферментации неперевариваемых углеводов (клетчатки) и некоторых аминокислот полезными бактериями кишечника.
Витамины, которые производятся симбиотическими бактериями: витамин B1 (тиамин), витамин B2 (рибофлавин), витамин B7 (биотин), витамин B9 (фолат), витамин K.

Растворимые пищевые волокна (пектин, камедь, лигнин), полиолы (сорбит, ксилит и т.д.) ферментируются кишечными бактериями, а их продукты распада поглощаются в толстой кишке.

Хирургическое удаление нижней части кишечника может влиять лишь на поглощение воды.

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

Законы диффузии. Соли, небольшие молекулы органических веществ, определенное количество воды попадают в кровь по этим законам. Диффузия предполагает самопроизвольное перемещение вещества в растворе, приводя к равновесию его концентрации в объеме.
Осмос – это перемещение молекул вещества через полупроницаемую мембрану, которая пропускает их только в одном направлении. Повышение осмотического давления крови ускоряет всасывание воды.
Большие энергетические затраты. Некоторые питательные вещества требуют для процесса усвоения 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 прерывался.

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

Сокращения ворсинок также содействуют усвоению. Снаружи каждую ворсинку покрывает кишечный эпителий, внутри нее располагаются нервы, лимфатические и кровеносные сосуды. Гладкие мышцы внутри стенок 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 — пищеварительные соки. Поглощение питательных веществ осуществляется главным образом клетками кишечного эпителия.

Увлекательная особенность пищеварительной системы — наличие собственных регуляторов.

Гормональная регуляция

Основные гормоны, контролирующие функции ЖКТ, продуцируются и высвобождаются клетками слизистой оболочки желудка и тонкого кишечника.

Гастрин побуждает желудок вырабатывать соляную кислоту для переваривания некоторых продуктов. Также это необходимо для нормального роста слизистой желудка и кишечника.
Секретин стимулирует поджелудочную железу продуцировать пищеварительный сок, богатый бикарбонатом; печень — синтезировать желчь; желудок — производить пепсин — фермент, который переваривает белок.
Холецистокинин способствует росту поджелудочной железы и побуждает ее вырабатывать ферменты панкреатического сока, что приводит к высвобождению содержимого желчного пузыря.

Нервная регуляция

2 типа нейромедиаторов помогают контролировать работу пищеварительной системы. Внешнее воздействие на органы ЖКТ оказывает головной или спинной мозг. Синтезируются химические вещества – ацетилхолин и адреналин.

Ацетилхолин заставляет мышцы органов пищеварения сживаться с большей силой и продвигать пищу через желудочно-кишечный тракт. Помимо этого, побуждает желудок и поджелудочную железу вырабатывать больше пищеварительных соков.
Адреналин расслабляет мышцы органов и уменьшает к ним приток крови.

Однако важнее внутренние нервы, образующие плотную сеть в стенках пищевода, желудка, кишечника. Они активизируются, когда стенки органов растягиваются под действием пищи. Внутренние нервы вырабатывают много различных веществ, которые ускоряют или замедляют движение пищи и производство соков органами пищеварения.

Задействована и гуморальная регуляция: витамин А усиливает всасывание жиров, витамин В — углеводов. Соляная кислота, аминокислоты, желчные кислоты интенсифицируют движение ворсинок, избыток угольной кислоты – замедляет его.

В среднем взрослый человек потребляет ежедневно 200-300 грамм углеводов. Некоторые из наиболее распространенных продуктов содержат в основном данный нутриент:

хлеб;
картофель;
выпечка;
конфеты;
макароны;
фрукты и овощи.

В составе многих из них – крахмал, перевариваемый организмом, и балластные вещества (клетчатка), которые лишь частично расщепляются, а остатки выводятся из организма.

Ферменты в составе слюны, панкреатического сока и соков тонкой кишки разделяют перевариваемые углеводы на простые составляющие – моносахариды, которые всасываются в кровь (фруктоза, глюкоза, в период лактации – галактоза).

Крахмал усваивается в два этапа: сначала энзимы в слюне и в панкреатическом соке расщепляют его (полисахарид) на мальтозу (дисахарид); затем фермент – мальтаза – в слизистой тонкой кишки расщепляет мальтозу до глюкозы (моносахарида), которая может всасываться в кровь. Глюкоза перемещается по кровотоку в печень, где хранится или используется для обеспечения энергии организму.
Другой дисахараид – сахарозу – энзим в слизистой тонкой кишки разделяет на глюкозу и фруктозу, абсорбируемую из полости кишечника в кровь.
Молоко содержит еще один вид углеводов – лактозу, расщепляемую ферментом лактазой — на галактозу и глюкозу – поглощаемые из полости кишечника.

Разные моносахариды располагают различной скоростью усвоения. Наибольшую скорость имеют глюкоза и галактоза, но их транспорт замедляется или блокируется, если отсутствуют соли натрия в кишечном соке. Они усиливают этот процесс, увеличивая скорость более, чем в 100 раз. Кроме того, интенсивнее всасывание углеводов проходит в верхнем отделе кишечника.

Достаточно медленно углеводы усваиваются в толстой кишке. Однако эту возможность применяют в лечебной практике в ходе искусственного питания пациента (питательные клизмы).

В составе мяса, яиц, бобов морепродуктов, тофу и пр. — молекулы белка, которые нужно переваривать с помощью ферментов, прежде чем их можно будет использовать для создания и восстановления тканей тела.

Энзимы в желудочном соке начинают процесс пищеварения: пепсин способствует расщеплению белков на пептиды. Завершается процесс в тонкой кишке. Здесь ферменты из панкреатического сока и слизистой кишечника разделяют белок на аминокислоты, которые абсорбируются в кровь и переносятся ко всем частям тела.

Процесс усвоения белков осуществляется в виде растворов воды и аминокислот капиллярами ворсинок. 90% конечных продуктов данного нутриента всасывается в тонком кишечнике и 10% — в толстой кишке.

Молекулы жира – главный источник энергии для организма. Первый шаг при переваривании жиров, таких как масло – растворение его в водянистом содержимом кишечной полости посредством желчных кислот, производимых печенью. Они позволяют ферментам расщеплять жир на составляющие. Глицерин (1 составл.) в процессе всасывания без труда проходит сквозь эпителий слизистой кишечника.

Жирные кислоты (2 составл.) и холестерин (3 составл.) объединяются с холевыми кислотами (жёлчными), последние помогают им переместиться в клетки слизистой оболочки. В них составляющие создают вновь целое — жирные кислоты объединяются с глицерином, образуя жир, который свойственен человеческому организму. Большая часть этих молекул перемещается в лимфососуды вблизи кишечника. По ним преобразованный жир переносится в кровеносные сосуды грудной клетки, а оттуда кровь перемещает его в разные сегменты тела.

Продукты расщепления свиного жира и сливочного масла среди других жиров всасываются значительно легче.

Абсорбция начинается в желудке, но значительно более усиленно она протекает в кишечнике.

Основной объем содержимого, поглощенного из полости тонкого кишечника – вода с растворенными в ней солями. Она поступают из пищи, жидкости и соков, выделяемых многими железами пищеварительной системы. У здорового взрослого человека более 4,5 литров воды, содержащих свыше 28 грамм соли, всасывается из кишечника в кровь каждые 24 часа, за 25 минут абсорбируется 1 литр. Скорость усвоения минеральных солей зависит от их концентрации в растворе. Абсорбция воды осуществляется по законам осмоса.

В дополнении в нутриционному статусу организма (пищевому состоянию) существуют другие факторы, влияющие на процесс усвоения нутриентов. Вот несколько ключевых переменных.

У многих людей есть проблемы с пищеварением, такие как диспепсия (нарушение работы ЖКТ) и изжога, и во многом это связано со стрессом. Это побочные продукты биохимического ответа организма на стресс. Поскольку такая реакция нервной системы не способствует пищеварению, она отрицательно влияет и на абсорбцию. Многие люди принимают антациды, чтобы уменьшить симптомы, но данные препараты также способны снизить всасывание некоторых питательных веществ, поэтому их прием может быть контрпродуктивным. Лучший план – изменить свое отношение к обстоятельствам, на которые человек не способен повлиять. Это может облегчить диспепсию и изжогу и, таким образом, восстановить нормальную абсорбцию.

Стресс также способствует:

дисбалансу кишечных бактерий – росту патогенных;
развитию хронического воспаления;
увеличению болевого синдрома.

Снять стресс помогают достаточно простые меры:

прогулки;
йога;
медитация;
травяные чаи;
теплая ванна;
ведение дневника, где можно выплеснуть свои эмоции;
достаточный для организма сон и т.д.

Взаимодействие препаратов с питательными веществами может работать в обоих направлениях. Например, кортикостероиды, часто назначаемые для уменьшения воспалительного процесса после спортивных травм, снижают всасывание кальция и витамина D. С другой стороны, грейпфрут и грейпфрутовый сок могут усиливать поглощение некоторых фармацевтических препаратов, таких как тегретол (противоэпилептическое средство) и зокор (используемый для лечения высокого уровня холестерина), что может привести к передозировке. Любое лекарственное средство способно повлиять на поглощение нутриентов.

Важно – изучать инструкции и правильно взаимодействовать с врачами.

Даже когда потребление питательных веществ приближается к рекомендуемому ежедневному количеству, прием алкоголя может вызвать дефицит.

Спиртное повреждает слизистую оболочку желудка и тонкого кишечника, изменяя или уменьшая абсорбцию витаминов и минеральных веществ.

Также согласно данным доклада от 1993 года Национального института по вопросам злоупотребления алкоголем и алкоголизма, спиртное препятствует расщеплению питательных веществ путем уменьшения секреции пищеварительных ферментов.

Не обязательно отказываться от утреннего кофе для того, чтобы усвоились питательные вещества, но подождите не менее часа между потреблением кофеина и приемом пищи или биодобавок. Железо – один из нутриентов, на который особенно сильно влияет кофеин, способный снизить поглощение минерального вещества до 80%.

Стоит подумать, как заменить кофе, чай на аналоги, не содержащие данный психостимулятор. Также можно смягчить влияние кофеина на усвоение, просто добавив пару столовых ложек молока или сливок к кофе или чаю.

Интенсивные упражнения способствуют здоровью тела и души, но жесткая и несвоевременная тренировка может повлиять на эффективность всасывания нутриентов. В целом физическая нагрузка улучшает моторику кишечника, содействуя его здоровью. Но при агрессивной и несвоевременной тренировке кровь и питательные вещества организм направляет к работающим мышцам, отвлекая внимание от процесса переваривания и поглощения пищи. По этой причине важно подождать пару часов между потреблением еды и переходом к упражнениям. Если организму не дают времени для правильного усвоения нутриентов, человек не сможет получить ожидаемого эффекта от тренировки. Макро- и микроэлементы задействованы в метаболизме для получения энергии, дефицит любого из питательных веществ означает в итоге меньший уровень энергии.

Организм человека может усваивать от 10 до 90 % нутриентов из пищи. Изучите следующие советы и примените, если они являются подходящими для вас.

Почти 90 % питательных веществ усваивается в тонком кишечнике. Если человек страдает синдромом раздраженного кишечника или иным типом желудочно-кишечного расстройства, нутриенты будут плохо усваиваться. Выход – лечение + прием пробиотиков – живых микроорганизмов и/или их метаболитов, оздоравливающих пищеварительный тракт и исцеляющих кишечник. Также пробиотики могут улучшить почти каждую функцию организма.

Другие биодобавки для лечения поврежденного ЖКТ включают коллаген и пищеварительные ферменты.

В отличие от сырых фруктов и овощей свежий сок уже переработан, что облегчает процесс переваривания.

Организм может усвоить некоторые нутриенты только в комплексе с другими, поэтому их следует объединять. К примеру, жирорастворимые витамины A, D, E и K нужно комбинировать с жирной пищей.

Доказано исследованиями, что масло авокадо и кокосовое масло улучшают поглощение питательных веществ.

Процесс пищеварения начинается в тот момент, когда человек приступает к пережевыванию пищи. Слюна содержит ферменты, которые помогают разрушать еду, что облегчает переваривание. По мнению исследователей, этот процесс улучшает всасывания. Если человек быстро есть, то, вероятнее всего, он не жует должным образом. Рекомендации:

Откусывать пищу маленькими кусочками.
Не торопиться и жевать медленно.
Пережевывать, пока пища не потеряет текстуру.
Не класть больше еды или жидкости в рот, пока не проглочена предыдущая порция.

Правда в том, что некоторые нутриенты занимают главенствующую позицию в процессе усвоения. Например, кальций препятствует всасыванию железа. Также могут конкурировать медь и цинк, цинк и железо. Но не стоит зацикливаться на анализе взаимодействия питательных веществ. Природа «упаковала» их вместе, нужно ли человеку отделять нутриенты? Бывают случаи, когда требуется дополнительный прием минерального вещества или витамина:

к примеру, врач может рекомендовать биодобавки с железом для коррекции анемии;
женщинам-спортсменкам и пожилым людям часто нужен дополнительный кальций;
доктора рекомендуют при планировании беременности принимать женщинам фолиевую кислоту.

Однако прием высоких доз отдельных витаминов или минеральных веществ без медицинской причины приводит к нарушению баланса в питании и повышает вероятность конкуренции нутриентов. Это важно знать, чтобы избегать случаев злоупотребления.

По большей части витаминно-минеральные комплексы усваиваются в организме также, как и обычная пища. Тем не менее, стоит обратить внимание на следующие моменты.

Биодоступность . Термин означает, насколько эффективно таблетка или капсула после приема расщепляется в организме. Независимо от того, насколько это качественный продукт, если он не усваивается, организм не сможет его использовать.
Хелатирование – обертывание нутриента аминокислотами. Этот процесс повышает биодоступность минеральных веществ. Однако для достижения эффективности нужно, чтобы хелатирование было правильно выполнено, в противном случае оно уменьшает или даже блокирует всасывание нутриентов.
Дозировка . Как правило, эффективность усвоения уменьшается по мере увеличения количества витамина или минерального вещества. Поэтому если назначаются высокие дозы, врачи рекомендуют делить их на части в течение дня.
Принимать БАД с пищей . Ряд специалистов утверждает, что в некоторых случаях чем дольше нутриенты пребывают внутри организма, тем выше скорость всасывания.

Обновление статьи по материалам:

Всасывание питательных веществ является конечной целью процесса пищеварения и представляет собой транспорт пищевых компонентов из ЖКТ во внутреннюю среду организма (совокупность биологических жидкостей) - лимфу и кровь. Вещества всасываются в кровь, разносятся по организму и участвуют в обмене веществ.

Процесс всасывания питательных веществ происходит фактически во всех отделах пищеварительной системы.

Внутренняя поверхность кишки составляет порядка 0,65-0,70 м2, при этом ворсинки высотой 0,1-1,5 мм еще расширяют ее поверхность. Один квадратный сантиметр содержит 2 000-3 000 ворсинок, что увеличивает фактическую площадь до 4-5 м2, в два - три раза превышающую поверхность тела человека.

Кроме того, ворсинки имеют пальцеобразные выросты - микроворсинки. Они еще преумножают всасывающую поверхность тонкого кишечника. Между микроворсинками располагается значительное количество ферментов, которые участвуют в пристеночном пищеварении.

В полости толстого кишечника процесс всасывания затрагивает воду (50 - 90% по информации ряда авторов), соли, витамины и мономеры (моносахариды, жирные кислоты, глицерин, аминокислоты и др.).

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

Осмос. Повышение осмотического давления крови ускоряет всасывание воды.

Процесс всасывания питательных веществ координируется центральной нервной системой.

Задействована и гуморальная регуляция: витамин А усиливает всасывание жиров, витамин В - всасывание углеводов. Соляная кислота, аминокислоты, желчные кислоты интенсифицируют движение ворсинок, избыток угольной кислоты – замедляет его.

Процесс абсорбции (всасывания) белков осуществляется в виде растворов воды и аминокислот капиллярами ворсинок. В процентном соотношении 50 – 60% конечных продуктов белка всасывается в двенадцатиперстной кишке, 30 % - в тонком кишечнике и 10% - в толстом.

Углеводы всасываются в кровь в виде моносахаридов, фруктозы, глюкозы, в период лактации - галактозы.

Абсорбция воды осуществляется по законам осмоса. Процесс всасывания воды начинается в желудке, но значительно более усиленно он протекает в кишечнике - 1 л в течение 25 мин. Вода всасывается в кровь, растворенные минеральные соли также, но скорость всасывания последних обусловливается их концентрацией в растворе.

Как записаться на экстрасенсорный прием к Кайрату и Валентине можно узнать здесь: Автор записи: Askhont

Если вы заметили орфографическую ошибку, пожалуйста, выделите ее мышью и нажмите

Ctrl+Enter .

Всасывание конечных продуктов переваривания пищевых веществ

Всасывание - это универсальный физиологический процесс, который связан с переходом разного рода веществ через слой каких-либо клеток во внутреннюю среду организма. Всасывание происходит на всём протяжении пищеварительного канала, но основным местом процесса всасывания является тонкий кишечник. Интенсивность всасывания в различных отделах пищеварительного тракта неодинакова и зависит от:

1) особенностей строения слизистой оболочки;

2) степени переваривания пищи;

3) состава содержимого отдела желудочно-кишечного тракта.

В ротовой полости нет конечных продуктов переваривания, поэтому всасывания здесь не происходит (за исключением некоторых лекарственных средств). В пищеводе также всасывание практически не происходит. В желудке всасываются: вода, минеральные соли, моносахариды, алкоголь, лекарственные вещества, гормоны, альбумозы, пептоны. В двенадцатиперстной кишке также осуществляется всасывание воды, минеральных веществ, гормонов и продуктов распада белка.

Основной процесс всасывания происходит в тонком кишечнике. Здесь углеводы всасываются в кровь в виде глюкозы и частично в виде других моносахаридов (галактозы, фруктозы). Всасывание моносахаридов происходит только в верхних отделах тонкого кишечника. Особенно энергично в этих же отделах (верхних) тонкого кишечника всасываются в кровь и белки в виде аминокислот и простых пептидов.

Нейтральные жиры под действием ферментов расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Глицерин легко растворим в воде, поэтому он легко всасывается, а жирные кислоты всасываются только после взаимодействия с желчными кислотами, с которыми они образуют комплексные соединения. Жиры поступают главным образом в лимфу, и только небольшая часть (30%) – в кровь.

Вода, минеральные соли, витамины всасываются в кровь на всём протяжении тонкого кишечника.

В толстом кишечнике также происходит всасывание воды и минеральных солей.

Структурные и функциональные особенности тонкого кишечника обеспечивают его всасывательную активность. Всасывание происходит наиболее интенсивнее там, где больше поверхность соприкосновения пищи со слизистой оболочкой. Этим выгодно отличается строение слизистой оболочки тонкого кишечника, где имеются многочисленные круговые складки, а также огромное количество ворсинок и микроворсинок. Хотя площадь внутренней поверхности тонкого кишечника около 0,65 м2, но за счёт многочисленных складок и ворсинок, всасывающая поверхность кишечника достигает 4-5 м2, что в 2-3 раза больше поверхности тела человека.

Ворсинки – это выросты слизистой оболочки, чаще всего имеют пальцевидную форму длиной 0,2-1 мм (рис. 3.3). В центре каждой ворсинки находится лимфатический сосуд, а снаружи ворсинка покрыта однослойным цилиндрическим эпителием. Между эпителием и лимфатическим сосудом располагаются тончайшие кровеносные сосуды. Лимфатический сосуд ворсинок окружают нервные волокна, которые связаны с подслизистым нервным сплетением.

Рис. 3.3 Схема строения кишечных ворсинок, показывающая снабжение их кровью и лимфой.

1 - ворсинка; 2 - «млечный» сосуд; 3 - бокаловидная клетка; 4 - либеркюнова железа; 5 - железистые клетки Панета; 6 - мышечный слой слизистой; 7 - вена; 8 - лимфатический сосуд; 9 - артерия; 10 - слизистая; 11 - подслизистая

Всего в тонком кишечнике около 4 млн. ворсинок. На 1 мм2 в среднем приходится от 18 до 40 ворсинок. Причём в начальных отделах тонкой кишки,

где всасывание идёт более интенсивно, количество ворсинок больше, а в нижних отделах - меньше.

Ворсинка совершает колебательное и нагнетательное движение за счёт сокращения гладкомышечных волокон. При отсутствии пищи в кишечнике ворсинка малоподвижна, а во время пищеварения ворсинки ритмически сокращаются, что облегчает всасывание питательных веществ.

Механизм всасывания обеспечивается за счёт различных физических процессов: диффузии, фильтрации, осмоса. Причём всасывание – это активный процесс, требующий затраты энергии и зачастую он происходит против градиента концентрации, т. е когда уровень пищевых веществ в крови выше, чем в кишечном соке.

Предыдущая9101112131415161718192021222324Следующая

Поджелудочная железа является уникальным органом человеческого организма, ведь вещества, которые она вырабатывает, участвуют в процессах пищеварения и усвоения питательных веществ, практически на всех этапах. Большая часть клеток этого органа вырабатывает сложный по составу пищеварительный сок, без ферментов которого невозможны процессы пищеварения в тонком кишечнике. Относительно небольшое количество клеток секретирует в кровь гормоны инсулин и глюкагон, которые участвуют в обмене углеродов и регуляции метаболических процессов практически во всех клетках организма, а также схожее по структуре с гормонами вещество липокаин, участвующее в регуляции некоторых биохимических процессах, происходящих в печени.

В составе панкреатического сока, который вырабатывается внешнесекреторными клетками поджелудочной железы, кроме жидкой его составляющей, есть небольшое количество слизи и ферменты, которые непосредственно участвуют в процессе переваривания пищи. К особенностям работы поджелудочной железы можно отнести тот факт, что некоторые ферментативные вещества, которые образуются в клетках, первоначально синтезируются в неактивной форме и в таком виде выделяются в проток поджелудочной железы, через который они попадают в общий желчный проток и двенадцатиперстную кишку.

Только в просвете кишечника происходит активизация неактивных ферментов – в противном случае панкреатический сок, компоненты которого отличаются высокой активностью, немедленно после выделения начинали бы переваривание ткани органа. Для активизации ферментов панкреатического сока необходимо наличие в просвете двенадцатиперстной кишки достаточного количества желчи. Под влиянием желчи клетки слизистой начального отдела тонкого кишечника начинают вырабатывать фермент энтерокиназу, которая превращает неактивную форму фермента трипсиноген в активный трипсин, а этот фермент в свою очередь активизирует остальные компоненты панкреатического сока.

Непосредственно на процесс регуляции панкреатического сока влияют нервные и гуморальные механизмы, тогда как на его количественный и качественный состав в большей мере влияет состав пищи, которую употребляет человек. Активная выработка ферментов поджелудочной железы начинается непосредственно в момент попадания пищи в просвет кишечника – примерно через 2-3 минуты и продолжается в течение 10-14 часов. Условно ферменты можно разделить на 5 групп:

Ферменты участвуют в расщеплении сложных веществ, из которых состоит большинство продуктов питания, употребляемых в пищу человеком, на простые компоненты, способные всасываться и усваиваться организмом. Соответственно, клетки поджелудочной железы вырабатывают:

протеолитические вещества, которые участвуют в переваривании белковых соединений – к ним относятся трипсин и химотрипсин, эластаза, карбоксипептидазы А и В, рибонуклеазы;
вещества, участвующие в переваривании углеводистых соединений - амилаза, лактоза, мальтоза, инвертаза;
вещества, участвующие в расщеплении жиров – липаза и холистераза.

Все ферменты поджелудочной железы, которые участвуют в расщеплении белковых соединений, секретируются панкреацитами только в состоянии зимогенов (неактивном виде). В этом случае клетки самого органа оказываются надежно защищенными от самопереваривания, и вся активность этих соединений оказывается направленной непосредственно на переваривание пищи. При выделении панкреатического сока в просвет двенадцатиперстной кишки при условии поддержания в ней щелочной реакции начинается превращения неактивного трипсиногена в активный трипсин.

Необходимыми составляющими этого процесса становятся наличие достаточного количества желчи, обеспечивающей нужную реакцию среды и устраняющей влияние соляной кислоты, поступающей в тонкий кишечник из желудка, и выделение энтерокиназы, которая непосредственно запускает процесс трансформации трипсиногена. Все остальные превращение происходят уже под влиянием самого трипсина – он запускает аутокаталитический процесс активации остальных ферментов, участвующих в переваривании белковых соединений.

После своего превращения химотрипсин, трипсин и эластаза начинают разрушение пептидных связей в крупных белковых молекулах, а уже карбоксипептидазы расщепляют образовавшиеся на первом этапе низкомолекулярные пептиды на простые аминокислоты. Некоторые из них в таком виде всасываются в кровь через стенку тонкой кишки, тогда как другие молекулы продолжают расщепляться под влияние ферментов дезоксирибонуклеазы и рибонуклеазы.

Переваривание жиров запускает воздействие на них фермента липазы, которая в просвет кишечника выделяется уже в стадии частичной активации, но для достижения максимального эффекта необходима реакция этого фермента с колипазой и образование достаточно сложного по составу их комплекса и солями жирных кислот. Необходимо помнить, что жиры будут перевариваться только в том случае, если они образуют тонкую пленку (эмульгируются) на поверхности какого-то другого вещества – только в этом случае произойдет разложение жиров пищи на жирные кислоты и моноглицериды. Именно поэтому при недостатке желчи вообще или изменении ее качественного состава нормальное усвоение липидов в организме невозможно.

Дальнейшее переваривание жиров происходит в просвете кишечника – под воздействием холестеразы сложные холестериды разлагаются на холестерин и жирные кислоты, а для переваривания фосфолипидов необходимо воздействие на пищевой комок фосфолипазы А2 . конечными продуктами переваривания липидов становятся жирные кислоты и изолецитин, которые уже беспрепятственно могут пройти через стенку клеток тонкого кишечника и в таком виде всосаться в кровь человека.

Для переваривания углеводных соединений обязательно присутствие амилазы, которая начинает процесс разложения сложных сахаров (крахмала) на декстрин, мальтозу и мальтотриозу. Небольшое количество амилазы есть в слюне, но основное количество этого вещества должно синтезироваться клетками поджелудочной железы. Остальные вещества, которые участвуют в трансформации углеводов (мальтоза и инвертаза), способны действовать только в том случае, когда уже произошло расщепление крахмала на дисахариды. Несколько обособлено действует фермент лактоза, присутствие которой необходимо для нормального переваривания молочного сахара. Всасывание любых углеводов, возможно, только после их расщепления до состояния простого сахара – глюкозы, молекулы которого могут проходить через стенку кишечника и в таком виде поступать в кровь.

Регуляция процесса пищеварения – это очень сложный процесс, эффективность которого зависит от множества факторов, и ферменты железы являются его незаменимыми компонентами.

Дата публикации: 2013-04-06

Как и где происходит пищеварение?

В организм человека пища поступает через рот. Там она размельчается, затем проглатывается и расщепляется в пищеварительном тракте. Наконец, пища всасывается из кишечника и поступает в кровь и лимфу, откуда извлекается клетками тела человека.

Пища удовлетворяет энергетическую потребность организма, с ней поступают основные вещества, необходимые для обменных процессов. В состав ее входят балластные вещества, углеводы, жиры и т.д.

Существует семь стадий переработки пищи. Рассмотрим все стадии процесса пищеварения поподробнее.

В ротовой полости твердая пища размельчается и смешивается со слюной. За сутки в околоушных, поднижнечелюстных, подъязычных железах вырабатывается около 1,5 литра слюны. Она содержит слизь, поэтому смоченная ею пища легко передвигается по пищеводу. Благодаря амилазе - ферменту, входящему в состав слюны и расщепляющему крахмал, переваривание углеводов начинается уже в ротовой полости. Запах и вкус пищи вызывает у человека обильное слюноотделение.

После того, как пища размельчается и подвергается обработке слюной, формируется пищевой комок, который затем проглатывается. Глотать человек начинает сознательно, нажимая пищевым комком на мягкое небо. Затем процесс глотания происходит скорее рефлекторно.

Из глотки пища продвигается в желудок по пищеводу, длина которого около 25 см. В нижней части пищевода действует специальный «механизм», препятствующий попаданию содержимого желудка обратно в пищевод.

Перед поступлением в желудок пища попадает в его эластичную верхнюю часть, оттуда она продвигается дальше. Во время этого движения содержимое желудка смешивается с желудочным соком. Основные составные части желудочного сока, необходимые для пищеварения - ферменты, расщепляющие белки, слизь и соляная кислота. В желудке начинается переваривание белков. Кислая среда желудочного сока способствует гибели бактерий. Пища, смешанная с желудочным соком, небольшими порциями поступает в двенадцатиперстную кишку.

Поджелудочный сок и желчь

После поступления пищи в двенадцатиперстную кишку начинается производство поджелудочного сока и желчи. За сутки вырабатывается около 2 литров желудочного сока. В нем содержатся пищеварительные ферменты, необходимые для расщепления углеводов, белков и липидов. Однако для их усвоения нужна также желчь. Желчь постоянно вырабатывается в печени и накапливается в желчном пузыре. При переваривании пищи она по желчным протокам поступает в двенадцатиперстную кишку. Под действием желчи жиры превращаются в растворимые в воде соединения, а затем всасываются через слизистую оболочку тонкой кишки.

В тонкой кишке происходит окончательное расщепление всех питательных веществ и всасывание продуктов переваривания в кровеносные и лимфатические сосуды. В кишечнике углеводы расщепляются до моносахаридов, белки - до аминокислот, жиры - до глицерина и жирных кислот. Одна часть жирных кислот попадает в печень, другая - в лимфу, а оттуда в кровь. Вещества, образовавшиеся в результате процесса расщепления, вместе с кровью поступают в различные органы, где они используются для регенерации тканей, укрепления клеточной мембраны и др.

Конечный отдел пищеварительного тракта - толстая кишка, частью которой является прямая кишка. В ней происходит всасывание воды и электролитов, формирование каловых масс, которые накапливаются в прямой кишке, а затем выводятся из организма. Процесс пищеварения на этой стадии заканчивается.

Ежедневно в организм человека с пищей поступает около 2,5 литров жидкости. Помимо этого в пищеварительный тракт выделяется еще 6 литров: слюны, желчи, желудочного, поджелудочного и кишечного сока.

Пищевые вещества содержат крупномолекулярные белки, углеводы и липиды , которые не способны к всасыванию в кровь и лимфу из-за больших размеров своих молекул. Химическая переработка пищи в желудочно-кишечном тракте представляет собой последовательное ступенчатое ферментативное гидролитическое расщепление крупномолекулярных белков, углеводов и липидов до простых веществ , способных к всасыванию.

Ферменты, катализирующие эти реакции гидролиза называют гидролазами. Все пищеварительные ферменты синтезируются , резервируются и выделяются в неактивной форме, в виде проферментов и активируются непосредственно перед началом гидролиза.

Переваривание - это гидролитическое расщепление крупных молекул питательных веществ до более мелких, готовых для всасывания - переноса через энтероцит.

При распаде питательных веществ многие их свойства утрачиваются. Благодаря этому, в частности, предотвращается попадание инородного белка в организм.

В транспорте веществ через мембрану энтероцита участвуют 4 механизма:

активный транспорт;
простая диффузия;
облегченная диффузия;
эндоцитоз.

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

От простой облегченная диффузия отличается 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.

Для многих компонентов пищи характерно преимущественное всасывание в определенных ее отделах. В проксимальном отделе всасывается большая часть железа, кальция, жиров (моноглицеридов и жирных кислот) и водорастворимых витаминов. Моно- и дисахариды всасываются в двенадцатиперстной и тощей кишках, аминокислоты - преимущественно в тощей. Желчные кислоты и витамин В12 всасываются в основном в подвздошной кишке, и при ее заболеваниях или резекции этот процесс нарушается. В толстой кишке (преимущественно в слепой) всасываются вода и электролиты. Прямая кишка обычно не участвует во всасывании, но в ней могут всасываться введенные ректально препараты (например, салицилаты или глюкокортикоиды), оказывая как местное, так и общее действие.

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.