Пищеварение в тонком и толстом кишечнике

Поступающая в тонкий кишечник пища подвергается действию сока поджелудочной железы, желчи и собственного кишечного сока.

Поджелудочная железа – сложная альвеолярнщ-трубчатая железа, обладающая внешней и внутренней секрецией. 

Поджелудочная железа у человека натощак выделяет небольшое количество секрета. При поступлении пищевого содержимого скорость отделения сока может достигать 4,7 мл /мин. За сутки выделяется 1,5–2,5л сока.

Сок представляетсобой бесцветную прозрачную жидкость с большим количеством бикарбонатов (NaHCO₃), которые нейтрализуют поступающую из желудка соляную кислоту и создают оптимальную щелочную среду для работы ферментов поджелудочной железы в просвете кишечника. Секрецию бикарбонатов определяет концентрация водородных ионов в 12-перстной кишке. При увеличении концентрации Н⁺ ионов увеличивается секреция NaHCO₃, особенно HCO₃^- и одновременно тормозится секреция соляной кислоты париетальными клетками. рН сока поджелудочной железы 7,5–8,8.

Поджелудочная железа секретирует все виды ферментов: протеазы, среди которых есть эндо- и экзопептидазы, липазы, амилолитические ферменты, нуклеазы.

Протеазы – трипсиноген и химотрипсиноген активируются в полости кишки ферментом энтерокиназой, выделяемым слизистой тонкого кишечника. Энтерокиназа запускает начальный этап активации трипсиногена, дальнейшую активацию протеаз осуществляет активный трипсин (аутокатализ). Активные трипсин, химотрипсин, эластаза (все эндопептидазы) продолжают начавшийся в желудке гидролиз белков. Появившиеся пептиды различной сложности становятся субстратом для действия аминопептидаз и карбоксипептидаз А и В (экзопептидазы). В результате гидролиза появляются свободные аминокислоты.

Панкреатическая липаза особенно эффективна в присутствии желчных кислот и солей кальция. Этот фермент расщепляет нейтральные жиры до жирных кислот (40 %), ди- и триглицеридов (10 %), моноглицеридов (50 %). Фосфолипаза А секретируется неактивной, после активации гидролизует фосфолипиды.

Амилолитические ферменты α-амилаза, мальтаза, сахараза расщепляют животный и растительный крахмал до глюкозидов, а затем и моносахаров. Нуклеазы – рибонуклеаза и ДНК-аза производят гидролиз нуклеиновых кислот.

Регуляцию секреции поджелудочной железы условно подразделяют на такие же фазы, как и регуляцию желудочного сокоотделения. Сложнорефлекторная фаза свидетельствует об участии в регуляции ЦНС. Через 2-4 мину после условно-рефлекторного воздействия или после начала приема пищи наблюдается отделение небольшого количества полноценного сока. В желудочную фазу сокоотделение продолжает увеличиваться. Рефлекторная регуляция связана с раздражением рецепторов желудка и основана на возбуждении блуждающего нерва. Вместе с ацетилхолином в синапсе выделяется вазоактивный интестинальный пептид, который стимулирует секрецию бикарбоната. Симпатические волокна тормозят секрецию, но увеличивают синтез ферментов в поджелудочном соке. Гуморальную регуляцию в желудочную фазу осуществляют бомбезин, серотонин - они активируют секрецию. Соматостатин и вазоактивный интестинальный пептид - тормозят.

Большое значение в регуляции секреции панкреатического сока имеет кишечная фаза. В эту фазу в 12-перстной кишке и проксимальном отделе тонкого кишечника освобождаются гормоны секретин и холецистокинин (ХЦК).

Самым сильным инициатором высвобождения секретина являются Н⁺ ионы. Секретин вызывает обильное сокоотделение с большим содержанием бикарбонатов и низким содержанием ферментов.

ХЦК, наоборот, стимулирует образование и выведение ферментов, объем же сока снижается. Секрецию ХЦК активируют промежуточные продукты гидролиза белков, жиров, углеводов в присутствии ионов Cа²⁺, а также снижение pH в 12-перстной кишке. Сочетанное действие рефлекторной и гуморальной регуляции способствует тому, что количество сока, его избирательная ферментативная активность, продолжительность секреции соответствуют качеству и количеству перевариваемых компонентов пищи.

 Печень и ее роль в процессах пищеварения. Печень – крупный железистый орган массой около 1,5 кг, располагается в верхнем отделе брюшной полости, преимущественно в правом подреберье. Роль печени в пищеварении заключается в желчеобразовании и желчевыделении, а также в связывании токсических продуктов, поступающих из кишечника по воротной вене.

Табл.3

Желчь вырабатывается в лизосомах гепатоцитов, накапливается в желчном пузыре и по мере необходимости выводится в 12-перстную кишку сначала из желчного пузыря, а затем непосредственно из печени (желчевыведение). Желчный пузырь является вместилищем, в котором происходит накопление желчи и ее концен­трирование за счет всасывания воды. Он расположен в передней части правой продольной борозды печени, имеет грушевид­ную форму, вмещает около 40–60 мл желчи.

Основными компонентами желчи являются желчные кислоты. С желчью экскретируются пигмент билирубин (продукт распада гемоглобина), придающий печеночной желчи характерную окраску; холестерин, лецитин, ионы Na⁺, K⁺, Ca2⁺, Cl^-, HCO₃^-, слизь. рН желчи 7,8–8,2. Суточное количество 1,0–1,8 л.

Функции желчи:

1) эмульгирует жиры и стабилизирует эмульсии за счет желчных кислот, молекула которых с одного конца имеет липофильную группу, с другого – гидрофильную. Липофильные концы внедряются внутрь капель жиров, дробя их на мелкие фрагменты, гидрофильные концы остаются на поверхности. Так образуется водорастворимая эмульсия из мельчайших капелек жира, окруженных желчными кислотами. Площадь поверхности для воздействия липазы значительно увеличивается. Таким образом, желчь усиливает действие панкреатических ферментов, особенно липазы;

2) с помощью желчных кислот происходит транспорт в энтероциты липидов, жирорастворимых витаминов и ресинтез триглицеридов;

3) желчные кислоты способствуют фиксации ферментов в сети гликокаликса;

4) желчь предупреждает развитие гнилостных процессов в кишечнике, так как желчные кислоты обладают бактерицидным действием;

5) желчные кислоты регулируют желчеобразование и влияют на обмен холестерина;

6) с помощью желчи происходит экскреция эндобиотиков (билирубина, порфиринов, холестерина, стареющих белков) и ксенобиотиков (лекарств, тяжелых металлов, токсинов).

Желчеобразование. Большая часть желчных кислот (85–90 %), поступивших в кишечник, всасывается в кровь, по воротной вене транспортируется в печень и включается в состав желчи. Оставшиеся кислоты выводятся из организма с калом и придают ему коричневую окраску. Желчеобразование осуществляется непрерывно, но интенсивность его изменяется за счет рефлекторных и гуморальных влияний. Акт еды, раздражение рецепторов слизистой ЖКТ возбуждают парасимпатический отдел вгетативной нервной системы и усиливают желчеобразование. Сильным стимулятором желчеобразования является сама желчь. Увеличивают секрецию желчи секретин (образуется много жидкой желчи с большим содержанием гидрокарбонатов), глюкагон, ХЦК, а также многие пищевые продукты. Избыточная желчь депонируется в желчном пузыре, где она концентрируется, к ней добавляется муцин.

Желчевыведение. Выделение желчи в 12-перстную кишку регулируется рефлекторным и гуморальным механизмами. Возбуждение центров блуждающего нерва увеличивает выведение желчи при условных и безусловных рефлексах. Значительно увеличивает выведение желчи гормон ХЦК, усиливая сокращения желчного пузыря и расслабляя сфинктеры желчевыводящих протоков. Активируют желчевыведение жиры, молоко, яичные желтки и мясо. Соматостатин, ВИП (вазоингбирующий пептид) снижают желчевыведение.

Пищеварение в тонком кишечнике. В тонком кишечнике наблюдаются все виды переваривания – полостное, пристеночное, мембранное и внутриклеточное.

Кишечный сок представляет собой смесь секретов кишечных желез и слущенных энтероцитов. За 3–6 дней эпителий слизистой кишечника полностью обновляется. Попадая в просвет тонкой кишки, энтероциты распадаются и отдают содержащиеся в них ферменты в окружающую жидкость, благодаря чему участвуют в полостном пищеварении. Кишечный сок – мутная вязкая жидкость. При центрифугировании разделяется на жидкую и плотную части. В жидкой части содержатся органические вещества (белки, полипептиды, аминокислоты, мочевина) и неорганические вещества (хлориды, бикарбонаты, фосфаты натрия, калия, кальция). рН кишечного сока 7,2–7,5. При интенсивной секреции рН достигает значения 8,6. Плотная часть обладает бòльшей ферментативной активностью, состоит из разрушенных энтероцитов и их ферментов, слизи, выделяемой бокаловидными клетками. За сутки у человека выделяется до 2,5 л кишечного сока.

В кишечнике завершается гидролиз пищевых веществ. Основная часть кишечных ферментов при­нимает участие в пристеночном пищеваре­нии.

Регуляция секреции кишечного сока осуществляется местными нервными и гуморальными механизмами. Прием пищи тормозит отделение кишечного сока. При этом уменьшается отделение как жидкой, так и плотной части сока без изме­нения концентрации в ней ферментов. Такая реакция секреторного аппарата тонкой киш­ки на прием пищи биологически целесооб­разна, поскольку исключает потери кишеч­ного сока, в том числе ферментов, до момен­та поступления химуса в данный участок ки­шечника. Угнетение секреторной функции тонкой кишки во время приема пищи обусловлено тормозящими влияниями ЦНС, которые уменьшают реакцию железистого аппарата на действие гуморальных и местных стимулиру­ющих факторов. В регуляции кишечной секреции ведущее значение имеют локальные механизмы. Мест­ное механическое раздражение слизистой оболочки тонкой кишки вызывает увеличе­ние отделения жидкой части сока, не сопро­вождающееся изменением содержания в нем ферментов. Натуральными химическими сти­муляторами секреции тонкой кишки являют­ся продукты переваривания белков, жиров, сок поджелудочной железы. Местное воздей­ствие продуктов переваривания пищевых ве­ществ вызывает отделение кишечного сока, богатого ферментами.

Гормоны энтерокринин и дуокринин, вы­рабатываемые в слизистой оболочке тонкой кишки, стимулируют соответственно секре­цию либеркюновых и бруннеровых желез. Усиливают кишечную секрецию ГИП, ВИП, мотилин, тогда как соматостатин оказывает на нее тормозящее действие.

Моторная, или двигательная, функция пищеварительной системы осуществляется при участии гладкой и поперечно-полосатой мускулатуры (жевание, глотание, продвижение и перемешивание пищи с пищеварительными соками и выведение непереваренных остатков). Моторная деятельность представляет собой координированную работу гладких мышц ЖКТ и специальных скелетных мышц. В начальной части пищевода и в области заднего прохода имеется поперечно-полосатая мышечная ткань. На остальном протяжении пищеварительного тракта мышечная оболочка состоит из наружного продольного и внутреннего циркулярного слоев гладкой мышечной ткани. Переход пищи или секрета из одного отдела пищеварительного тракта в другой происходит с участием сфинктеров. Сфинктеры – замыкательные устройства, образованные утолщенным циркулярным слоем мышечной оболочки.

В тонком кишечнике различают следующие виды сокращений:

· – перистальтические;

· – ритмическую сегментацию;

· – маятникообразные движения.

Перистальтические сокращения осуществляются за счет согласованной работы циркулярных и продольных гладких мышц, они способствуют продвижению содержимого кишечника. Ритмическая сегментация осуществляется за счет сокращения циркулярных мышц. Результатом является деление кишечника на сегменты, что способствует лучшему перемешиванию кишечного содержимого. Маятникообразные движения возникают при сокращении продольных мышц. При этом виде движений петля кишечника то укорачивается, то удлиняется, обеспечивая перемешивание химуса.

Иннервация гладких мышц пищеварительного тракта осуществляется вегетативной нервной системой. Симпатические нервы тормозят двигательную функцию кишечника, а парасимпатические – стимулируют. Усиливают моторику такие гуморальные агенты, как гастрин, бомбезин, секретин, холецистокинин-панкреозимин. Тормозит – глюкагон.

Жевательные и другие мышцы лица, а также мышцы, участвующие в акте глотания и дефекации, относятся к скелетным мышцам и иннервируются соматическими нервами.

Значение моторной деятельности:

·  – механическое расщепление пищи;

·  – продвижение содержимого по ЖКТ;

– выделение в полость ЖКТ пищеварительных секретов (открытие и закрытие сфинктеров протоков, их сокращение, сокращение желчного пузыря);

· – сокращение ворсинок кишечника;

·  – влияние на эвакуацию пищевых веществ.

Всасывательная функция. Всасывание – это совокупность процессов, обеспечивающих транспорт питательных веществ, воды, витаминов, солей из просвета пищеварительного канала в кровь. В ротовой полости и в желудке объем всасывания незначительный. Основным всасывающим отделом является тонкий и толстый кишечник. Проникновение веществ из кишечника в кровь и лимфу возможно двумя путями: либо через энтероциты (клетки кишечника), либо через межклеточное пространство. При этом осуществляются следующие виды транспорта; активный, сопряженный и пассивный (простая и облегченная диффузия, осмос, фильтрация).

 Активный транспорт, как правило, осуществляется против электрохимического градиента с затратой энергии. Сопряженный транспорт – это совместный перенос двух веществ, из которых одно перемещается по электрохимическому градиенту, освобождая энергию, а другое – против электрохимического градиента, используя эту энергию. Например, вместе с натрием транспортируется глюкоза и некоторые аминокислоты.

Пассивный транспорт включает в себя диффузию, осмос, фильтрацию, он происходит без затраты энергии по соответствующим градиентам. Осуществляется пассивный транспорт в основном через поры межклеточного пространства и называется персорбцией. Самые большие поры имеются в 12-перстной и тощей кишке (0,75–0,8 нм), в толстой кишке диаметр пор заметно меньше (0,2–0,25 нм).

Пассивно транспортируется вода и растворенные в ней вещества, которые способны пройти через поры. Необходимо отметить, что направление пассивного транспорта зависит от того, с какой стороны кишечного эпителия выше осмотическая концентрация содержимого. Так, при повышении осмотической концентрации в 12-перстной кишке вода с большой скоростью будет поступать в кишку из межклеточного пространства и капилляров. Поскольку в верхних отделах тонкого кишечника межклеточные контакты более рыхлые, чем в толстом, здесь самый высокий объем пассивного всасывания.

 

Питание

Оптимальное питание должно способст­вовать сохранению здоровья и обеспечению максимальной продолжительности жизни, поддержанию хорошего самочувствия, преодолению трудных для организма ситуа­ций. У взрослых людей питание обеспечивает ста­бильную массу тела, у детей — нормальный рост и развитие.

Основные физиологические требования к рациональному питанию условно можно разделить на количественные и качественные. Так, пища должна обеспечивать достаточ­ное поступление в организм энергии с уче­том возраста, пола, физиологического состо­яния и вида труда, т. е. с учетом затрат данного человека. Пищевой рацион должен быть адекват­но распределен в течение суток. Общая энергоемкость рациона и характер питательных веществ должны соответство­вать потребностям организма.

Важнейшим параметром, определяющим уровень энерготрат и калорийность пищевого рациона человека, является характер его труда. В табл.5.3 представлены средние нор­мативы питания для человека с массой тела около 70 кг.

                                                                                                           Таблица 5.3

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: