Как происходит всасывание полезных веществ в кишечнике

Всасывание – это функция пищеварительной системы, которая заключается в усвоении организмом питательных веществ в составе пищи. Процесс обеспечивается путем активного или пассивного транспорта веществ через стенку органов желудочно-кишечного тракта. Всасывание происходит по всей поверхности пищеварительной системы, однако в некоторых отделах оно идет наиболее активно. В частности, интенсивность процесса самая высокая в толстом и тонком кишечнике.

Всасывание веществ в кишечнике

Кишечник является основной областью всасывания питательных веществ. Эта функция является одной из важнейших задач органа.

Всасывание в тонком кишечнике

Тонкий кишечник считается основным отделом для всасывания питательных веществ. В желудке и двенадцатиперстной кишке происходит разложение питательных веществ на простейшие составляющие, которые в дальнейшем всасываются в тонком кишечнике.

Здесь происходит усвоение следующих веществ:

Аминокислоты. Вещества представляют собой компоненты белковых молекул.
Углеводы. Большие молекулы углеводов (полисахариды), которые содержатся в пище, разлагаются на простейшие молекулы – глюкозу, фруктозу и другие моносахариды. Они проходят через стенку кишечника и поступают в кровь.
Глицерин и жирные кислоты. Данные вещества являются составляющими всех жиров, как животных, так и растительных. Их усвоение происходит очень быстро, так как компоненты легко проходят через кишечную стенку. Таким же образом происходит всасывание холестерина.
Вода и минеральные вещества. Основным местом всасывания воды является толстый кишечник, однако и в отделах тонкого кишечника идет активное усвоение жидкости и необходимых микроэлементов.

Всасывание в толстом кишечнике

Основными продуктами для всасывания в толстом кишечнике являются:

Вода. Жидкость свободно проходит через мембраны клеток, составляющих стенку органа. Процесс протекает по закону осмоса и зависит от концентрации воды в слизистой толстого кишечника. Благодаря правильному распределению жидкости и солей вода активно поступает в организм и попадает в кровь.
Минеральные вещества. Одной из важнейших функций толстого кишечника является усвоение минеральных веществ. Это могут быть соли калия, кальция, магния, натрия и других жизненно важных микроэлементов. Большое значение имеют и фосфаты – производные фосфора, из которых в организме синтезируется основной источник энергии, АТФ.

Нарушение всасывания в кишечнике

При некоторых заболеваниях может нарушаться всасывание жизненно важных компонентов – углеводов, аминокислот, составных элементов жиров, витаминов и микроэлементов. Недостаточное поступление этих веществ в организм запускает каскад биологических реакций, которые приводят к ухудшению состояния пациента.

Причины

Все причины нарушений всасывания можно разделить на две основные группы:

Приобретенные нарушения. Вторичные изменения всасывания в кишечнике не заложены в генетическом материале пациента. Они спровоцированы каким-либо фактором, который неблагоприятно влияет на состояние пищеварительной системы и приводит к нарушению процесса усвоения питательных веществ.
Врожденные нарушения. Такие состояния характеризуются генетически запрограммированным отсутствием каких-либо ферментов, которые разлагают питательные вещества. Так, при непереносимости лактозы у человека отсутствует фермент, который разлагает это вещество, из-за чего оно не усваивается в организме. Такие заболевания называются ферментопатиями.

Вторичные причины в свою очередь классифицируются на группы в зависимости от того, какие патологии спровоцировали нарушения пищеварения. Это могут быть не только повреждения желудочно-кишечного тракта, но и патологии других органов:

гастрогенные нарушения – патологии желудка;
панкреатогенные причины – болезни поджелудочной железы;
энтерогенные причины – повреждения кишечника;
гепатогенные нарушения – причины, связанные с нарушением работы печени;
эндокринные дисфункции – изменения в работе щитовидной железы;
ятрогенные факторы – нарушения, возникающие на фоне медикаментозной терапии некоторыми средствами (НПВС, цитостатиками, антибиотиками), а также после облучения.

Симптомы

К общим симптомам нарушенного всасывания относятся:

диарея, изменение характера стула;
метеоризм;
тяжесть и спазмы в животе, возникающие после еды;
повышенная слабость, утомляемость;
бледность;
снижение массы тела.

В зависимости от того, какие вещества не усваиваются организмом, клиническая картина заболевания может дополняться. Так, при недостаточности витаминов появляются нарушения зрения, кожные проявления и прочие симптомы авитаминоза. Ломкость ногтей и волос, боли в костях свидетельствуют о нехватке кальция. На фоне недостаточного поступления железа у пациента развивается анемия. Недостаточность калия может неблагоприятно повлиять на работу сердца. Недостаточность витамина К может привести к повышенной склонности к кровотечениям.

Общий спектр нарушений зависит от выраженности недостаточности питания организма, характера причинного фактора, повлиявшего на развитие заболевания.

В любом случае нарушение всасывания – это серьезный травмирующий фактор для организма, неблагоприятно влияющий на его функциональную активность. Поэтому при выявлении этого состояния необходимо в срочном порядке пройти лечение.

Источник

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.

Что касается других отделов желудочно-кишечного
тракта (желудка, тонкого и толстого кишечника), то всосавшиеся
в них вещества вначале поступают по портальным венам в печень,
а затем в общий кровоток. Лимфоотток от кишечника осуществляется
по кишечным лимфатическим сосудам в млечную цистерну. Наличие
клапанов в лимфатических сосудах препятствует возврату лимфы в
сосуды, которая по грудному протоку поступает в верхнюю полую
вену.

Всасывание зависит от величины всасывательной поверхности.
Особенно она велика в тонкой кишке и создается за счет складок,
ворсинок и микроворсинок. Так, на 1 мм2 слизистой оболочки кишки
приходится 30 – 40 ворсинок, а на каждый энтероцит – 1700 – 4000
микроворсинок. Каждая ворсинка – это микроорган, содержащий мышечные
сократительные элементы, кровеносный и лимфатический микрососуды
и нервное окончание.

Микроворсинки покрыты слоем гликоколикса, состоящего
из мукополисахаридных нитей, связанных между собой кальциевыми
мостиками, и образующего слой толщиной 0,1 мкм. Это молекулярное
сито или сеть, которая благодаря отрицательному заряду и гидрофильности
пропускает к мембране микроворсинок низкомолекулярные вещества
и препятствует переходу через нее высокомолекулярных веществ и
ксенобиотиков. Гликокаликс вместе с покрывающей кишечный эпителий
слизью адсорбирует из полости кишки гидролитические ферменты,
необходимые для полостного гидролиза питательных веществ, которые
затем транспортируются на мембрану микроворсинок.

Большую роль во всасывании играют сокращения ворсинок,
которые натощак сокращаются слабо, а при наличии в кишке химуса
– до 6 сокращений в 1 минуту. В регуляции сокращения ворсинок
принимает участие интрамуральная нервная система (подслизистое,
мейснеровское сплетение).
Экстрактивные вещества пищи, глюкоза, пептиды, некоторые аминокислоты
усиливают сокращения ворсинок. Кислое содержимое желудка способствует
образованию в тонкой кишке специального гормона – вилликинина,
стимулирующего через кровоток сокращения ворсинок.

Механизмы всасывания

Для всасывания микромолекул – продуктов гидролиза
питательных веществ, электролитов, лекарственных препаратов используются
несколько видов транспортных механизмов.

Диффузия основана на градиенте концентрации веществ
в полости кишечника, в крови или лимфе. Путем диффузии через слизистую
оболочку кишечника переносятся вода, аскорбиновая кислота, пиридоксин,
рибофлавин и многие лекарственные препараты.

Фильтрация основана на градиенте гидростатического
давления. Так, повышение внутрикишечного давления до 8-10 мм рт.ст.
увеличивает в 2 раза скорость всасывания из тонкой кишки раствора
поваренной соли. Способствует всасыванию увеличение моторики кишечника.

Переходу веществ через полупроницаемую мембрану
энтероцитов помогают осмотические силы. Если в желудочно-кишечный
тракт ввести гипертонический раствор какой-либо соли (поваренной,
английской и т.д.), то по законам осмоса жидкость из крови и окружающих
тканей, т.е. из изотонической среды, будет всасываться в сторону
гипертонического раствора, т.е. в кишечник, и оказывать очищающее
действие. На этом основано действие солевых слабительных. По осмотическому
градиенту всасываются вода, электролиты.

Облегченная диффузия осуществляется также по градиенту
концентрации веществ, но с помощью особых мембранных переносчиков,
без затраты энергии и быстрее, чем простая диффузия. Так, с помощью
облегченной диффузии переносится фруктоза.

Активный транспорт осуществляется против электрохимического
градиента даже при низкой концентрации этого вещества в просвете
кишечника, при участии переносчика и требует затраты энергии.
В качестве переносчика – транспортера чаще всего используется
Na+, с помощью которого всасываются такие вещества, как глюкоза,
галактоза, свободные аминокислоты, соли желчных кислот, билирубин,
некоторые ди- и трипептиды.

Путем активного транспорта всасываются также витамин
В12, ионы кальция. Активный транспорт крайне специфичен и может
угнетаться веществами, имеющими химическое сходство с субстратом.

Тормозится активный транспорт при низкой температуре и недостатке
кислорода. На процесс всасывания влияет рН среды. Оптимальная
рН для всасывания – нейтральная.
Многие вещества могут всасываться при участии как активного, так
и пассивного транспорта. Все зависит от концентрации вещества.
При низкой концентрации преобладает активный транспорт, а при
высокой – пассивный.

Некоторые высокомолекулярные вещества транспортируются
путем эндоцитоза (пиноцитоза и фагоцитоза). Этот механизм заключается
в том, что мембрана энтероцита окружает всасываемое вещество с
образованием пузырька, который погружается в цитоплазму, а затем
переходит к базальной поверхности клетки, где заключенное в пузырек
вещество выбрасывается из энтероцита. Этот вид транспорта имеет
значение при переносе у новорожденного белков, иммуноглобулинов,
витаминов, ферментов грудного молока.

Некоторые вещества, например, вода, электролиты,
антитела, аллергены могут проходить через межклеточные пространства.
Такой вид транспорта называется персорбцией.

[ Акт дефекации и его регуляция | Печень. Функции печени в организме и болезни печени
]

Смотрите также:

У нас также читают:

Источник

Пережёвывая пищу, человек передвигает её в полости рта с помощью языка (с помощью рецепторов которого мы ощущаем вкус, механические свойства и температуру пищи). В ротовой полости находятся зубы, необходимые для механического измельчения пищи в процессе пережёвывания. Чем тщательнее измельчена пища во рту, тем лучше она подготовлена к обработке пищеварительными ферментами.

Во рту пища смачивается слюной, которая выделяется слюнными железами. Слюна на (98)–(99) % состоит из воды.

В слюне содержатся:

ферменты, расщепляющие сложные углеводы до простых углеводов (например, фермент птиалин расщепляет крахмал до промежуточного продукта, который другой фермент мальтаза превращает в глюкозу).
вещество муцин, которое делает пищевой комок скользким;
лизоцим — бактерицидное вещество, частично обеззараживающее пищу от бактерий, попадающих в ротовую полость и заживляющее повреждение слизистой оболочки ротовой полости.

Плохо пережёванная пища затрудняет работу пищеварительных желез и способствует развитию заболеваний желудка.

Из ротовой полости пищевой комок проходит в глотку, а затем проталкивается в пищевод.

Пища передвигается по пищеводу благодаря его перистальтике — волнообразным сокращениям мышц стенки пищевода.

Слизь, которая вырабатывается железами пищевода, облегчает продвижение пищи.

Пищеварение в желудке

В желудке начинают перевариваться белки и некоторые жиры (например, жир молока).

Некоторое время в пищевом комке продолжают действовать ферменты слюны, переваривающие сахара, а затем пищевой комок пропитывается желудочным соком, и в нём происходит переваривание белков под действием желудочного сока.

Важной особенностью и условием эффективного пищеварения в желудке является кислая среда (т. к. ферменты желудочного сока действуют на белки только при температуре тела и в кислой среде).

Желудочный сок имеет кислую реакцию. Соляная кислота, входящая в его состав, активирует фермент желудочного сока — пепсин, вызывает набухание и денатурацию (разрушение) белков и способствует последующему их расщеплению до аминокислот.

В процессе переваривания пищи стенки желудка медленно сокращаются (перистальтика желудка), перемешивая пищу с желудочным соком.

В зависимости от состава и объёма съеденной пищи её пребывание в желудке длится от (3) до (10) часов. После обработки ферментами желудочного сока пищевые массы порциями проходят из желудка в двенадцатиперстную кишку (начальный отдел тонкого кишечника) через отверстие, окружённое сфинктерами.

Пищеварение в тонком кишечнике

Важнейшие процессы переваривания пищи происходят в двенадцатиперстной кишке. Пищеварение происходит как в полости кишки (полостное), так и на клеточных мембранах (пристеночное), образующих огромное количество ворсинок, выстилающих тонкий кишечник.

В двенадцатиперстной кишке на пищу действуют:

ферменты сока стенок кишечника (кишечный сок),
ферменты поджелудочной железы (поджелудочный, или панкреатический, сок);
желчь (вырабатываемая печенью).

В тонкой кишке продолжается расщепление пищевых веществ до простых соединений (белков — до аминокислот, жиров — до глицерина и жирных кислот, углеводов — до глюкозы) и всасывание их в кровь и лимфу.

Поверхность тонкой кишки покрыта ворсинками, которых так много ((2500) ворсинок на (1) см²), что поверхность кажется бархатистой. Ворсинки увеличивают общую всасывающую поверхность (общая поверхность ворсинок в кишечнике достигает (200) м²).

Стенки ворсинок состоят из однослойного эпителия, а в центре каждой ворсинки проходит лимфатический капилляр и кровеносные капилляры. В лимфу поступают продукты переработки жиров, а в кровь — аминокислоты и простые углеводы.

Особенностью и условием эффективного пищеварения в кишечнике является слабощелочная среда.

Стенки кишечника постоянно сокращаются, продвигая пищевые массы по кишечнику и перемешивая их. Перистальтика тонкого кишечника обеспечивает продвижение пищи к толстой кишке. Между тонким и толстым кишечником находится специальный клапан (сфинктер), пропускающий пищевые массы порциями и только в одном направлении.

Во время приёмов пищи (когда в желудок поступает новая порция пищи, и требуется освободить место в толстом кишечнике) стенки ободочной кишки усиленно сокращаются, проталкивая содержимое в прямую кишку.

Поступившие в прямую кишку каловые массы на (70) % состоят из воды, а всё остальное — остатки непереваренной пищи (главным образом клетчатки).

В толстом кишечнике всасываются вода, продукты расщепления клетчатки. Бактерии-симбионты, обитающие в толстом кишечнике человека, выполняют ряд функций — брожение клетчатки, синтез витаминов К и В.

Передвижение пищевых остатков по толстому кишечнику осуществляется примерно (12) часов. За это время происходит частичное всасывание из них воды и растворённых веществ. Железы толстой кишки вырабатывают сок, не содержащий ферментов, но содержащий слизь, необходимую для формирования кала. Каловые массы скапливаются в прямой кишке и удаляются через анальное отверстие.

Источник

Оглавление темы “Пищеварение в тонком кишечнике. Пищеварение в толстом кишечнике.”:

1. Пищеварение в тонком кишечнике. Секреторная функция тонкой кишки. Бруннеровы железы. Либеркюновы железы. Полостное и мембранное пищеварение.

2. Регуляция секреторной функции ( секреции ) тонкой кишки. Местные рефлексы.

3. Двигательная функция тонкой кишки. Ритмическая сегментация. Маятникообразные сокращения. Перистальтические сокращения. Тонические сокращения.

4. Регуляция моторики тонкой кишки. Миогенный механизм. Моторный рефлексы. Тормозные рефлексы. Гуморальная ( гормональная ) регуляция моторики.

5. Всасывание в тонкой кишке. Функция всасывания тонкой кишки.

6. Пищеварение в толстом кишечнике. Перемещение химуса ( пищи ) из тощей кишки в слепую. Бисфинктерный рефлекс.

7. Сокоотделение в толстом кишечнике. Регуляция сокоотделения слизистой оболочки толстого кишечника. Ферменты толстого кишечника.

8. Двигательная активность толстого кишечника. Перистальтика толстого кишечника. Перистальтические волны. Антиперистальтические сокращения.

9. Миклофлора толстой кишки. Роль микрофлоры толстой кишки в процессе пищеварения и формировании иммунологической реактивности организма.

10. Акт дефекации. Опорожнение кишечника. Рефлекс дефекации. Стул.

11. Иммунная система пищеварительного тракта.

12. Тошнота. Причины возникновения тошноты. Механизм тошноты. Рвота. Акт рвоты. Причины рвоты. Механизм рвоты.

Всасывание в тонкой кишке. Функция всасывания тонкой кишки.

Общая характеристика процессов всасывания в пищеварительном тракте были изложены в первых темах раздела.

Тонкая кишка является основным отделом пищеварительного тракта, где осуществляется всасывание продуктов гидролиза пищевых веществ, витаминов, минеральных веществ и воды. Высокая скорость всасывания и большой объем транспорта веществ через слизистую оболочку кишки объясняются большой площадью ее соприкосновения с химусом за счет наличия макро- и микроворсинок и их сократительной активности, густой сети капилляров, расположенных под базальной мембраной энтероцитов и имеющих большое количество широких пор (фенестров), через которые могут проникать крупные молекулы.

Через поры клеточных мембран энтероцитов слизистой оболочки двенадцатиперстной и тощей кишки вода легко проникает из химуса в кровь и из крови в химус, так как ширина этих пор равна 0,8 нм, что значительно превышает ширину пор в других отделах кишечника. Поэтому содержимое кишки изотонично плазме крови. По этой же причине в верхних отделах тонкого кишечника всасывается основное количество воды. При этом вода следует за осмотически активными молекулами и ионами. К их числу относятся ионы минеральных солей, молекул моносахаридов, аминокислот и олигопептидов.

С наибольшей скоростью всасываются ионы Na+ (около 500 м/моль за сутки). Существует два пути транспорта ионов Na+ — через мембрану энтероцитов и по межклеточным каналам. В цитоплазму энтероцитов они поступают в соответствии с электрохимическим градиентом. А из энтероцита в интерстиций и кровь Na+ транспортируется с помощью Na+/K+-Hacoca, локализованного в базолатеральной части мембраны энтероцитов. Помимо Na+ по межклеточным каналам по механизму диффузии всасываются ионы К+ и Сl. Высокая скорость всасывания Сl обусловлена тем, что они следуют за ионами Na+.

Всасывание в тонкой кишке. Функция всасывания тонкой кишки.
Рис. 11.14. Схема переваривания и всасывания белков.
Дипептидазы и аминопептидазы мембраны микроворсинок энтероцита расщепляют олигопептиды до аминокислот и мелких осколков белковой молекулы, которые транспортируются в цитоплазму клетки, где цитоплазматические пептидазы завершают процесс гидролиза. Аминокислоты через базальную мембрану энтероцита поступают в межклеточное пространство, а затем — в кровь.

Транспорт HCO3 сопряжен с транспортом Na+. В процессе его всасывания в обмен на Na+ энтероцит секретирует в полость кишки Н+, который, взаимодействуя с НСО3, образует Н2С03. Н2С03 под влиянием фермента карбоангидразы превращается в молекулу воды и С02. Двуокись углерода всасывается в кровь и удаляется из организма с выдыхаемым воздухом.

Всасывание ионов Са2+ осуществляет специальная транспортная система, которая включает Са2+-связывающий белок щеточной каймы энтероцита и кальциевый насос базолатеральной части мембраны. Этим и объясняется относительно высокая скорость всасывания Са2+ (в сравнении с другими двухвалентными ионами). При значительной концентрации Са2+ в химусе объем его всасывания возрастает за счет механизма диффузии. Всасывание Са2+ усиливается под влиянием паратгормона, витамина D и желчных кислот.

Всасывание Fe2+ осуществляется с участием переносчика. В энтероците Fe2+ вступает в соединение с апоферритином, образуя ферритин. В составе ферритина железо и используется в организме. Всасывание ионов Zn2+ и Мg+ происходит по законам диффузии.

При высокой концентрации моносахаридов (глюкозы, фруктозы, галактозы, пентозы) в химусе, заполняющем тонкую кишку, они всасываются по механизму простой и облеченной диффузии. Механизм всасывания глюкозы и галактозы является активным натрий-зависимым. Поэтому при отсутствии Na+ скорость всасывания этих моносахаридов замедляется в 100 раз.

Продукты гидролиза белков (аминокислоты и трипептиды) всасываются в кровь в основном в верхнем отделе тонкого кишечника — двенадцатиперстной и тощей кишке (около 80—90 %). Главный механизм всасывания аминокислот — активный натрийзависимый транспорт. Меньшая часть аминокислот всасывается по механизму диффузии. Процессы гидролиза и всасывания продуктов расщепления белковой молекулы тесно связаны. Небольшое количество белка всасывается без расщепления до мономеров — путем пиноцитоза. Так из полости кишки поступают в организм иммуноглобулины, ферменты, а у новорожденного — белки, содержащиеся в грудном молоке.

Всасывание в тонкой кишке. Функция всасывания тонкой кишки.
Рис. 11.15. Схема переноса продуктов гидролиза жиров из просвета кишки в цитоплазму энтероцита и в межклеточное пространство.

Из продуктов гидролиза жиров (моноглицеридов, жирных кислот и глицерина) в гладком эндоплазматическом ретикулуме ресинтезируются триглицериды, а в гранулярном эндоплазма-тическом ретикулуме и аппарате Гольджи формируются хиломикроны. Хиломикроны через латеральные участки мембраны энтероцита поступают в межклеточное пространство, а затем — в лимфатический сосуд.

Процесс всасывания продуктов гидролиза жиров (моноглицериды, глицерин и жирные кислоты) осуществляется в основном в двенадцатиперстной и тощей кишке и отличается существенными особенностями.

Моноглицериды, глицерин и жирные кислоты взаимодействуют с фосфолипидами, холестерином и солями желчных кислот, образуя мицеллы. На поверхности микроворсинок энтероцита липидные компоненты мицеллы легко растворяются в мембране и проникают в его цитоплазму, а соли желчных кислот остаются в полости кишки. В гладком эндоплазматическом ретикулуме энтероцита происходит ресинтез триглицеридов, из которых в гранулярном эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи с участием фосфолипидов, холестерина и гликопротеинов образуются мельчайшие капельки жира (хиломикроны), диаметр которых равен 60—75 нм. Хиломикроны скапливаются в секреторных везикулах. Их мембрана «встраивается» в латеральную мембрану энтероцита, и через образовавшееся отверстие хиломикроны поступают межклеточные пространства, а затем в лимфатический сосуд (рис. 11.15).

– Также рекомендуем “Пищеварение в толстом кишечнике. Перемещение химуса ( пищи ) из тощей кишки в слепую. Бисфинктерный рефлекс.”

Источник