Всасывание питательных веществ.
Всасывание питательных веществ
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.
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.
Витамины и их значение
Витамины представляют собой органические соединения, которые необходимы для нормального функционирования организма, Витамины являются составным элементом многих ферментов. Это объясняет, какую важную роль играют витамины в обмене веществ. Витамины способствуют деятельности гормонов, а также увеличению сопротивляемости организма к пагубным воздействиям внешней среды (инфекциям, действиям высокой и низкой температуры и т.д.). Они нужны для ускорения роста, восстановления тканей и клеток после травм и операций.
В отличие от ферментов и гормонов, чаще всего витамины не образуются в организме человека. Главный источник витаминов - это овощи, фрукты и ягоды, а также молоко, мясо, рыба. Витамины нужны в очень небольших количествах, но Их недостаток или отсутствие в пище нарушает выработку соответствующих ферментов.
Авитаминоз представляет собой отсутствие некоторых витаминов, вызывает специфические нарушения в организме и тяжелые заболевания. Для нормальной работы организма, его роста и развития необходимы следующие витамины:
витамин В1 (тиамин, аневрин) - находится в лесных орехах, неочищенном рисе, хлебе грубого помола, ячневой и овсяной крупах. Если в пище нет витамина В1, развивается заболевание бери-бери. Его симптомами являются потеря аппетита, быстрая утомляемость, слабость в мышцах ног;
витамин В2 (рибофлавин) - находится в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах. У человека при отсутствии этого витамина появляется поражение кожи (в области губ чаще всего).
Образуются трещины, которые мокнут и покрываются темной коркой;
витамин РР (никотинамид) - входит в состав зеленых овощей, моркови, картофеля, гороха, дрожжей, гречневой крупы, ржаного и пшеничного хлеба, молока, мяса, печени. При недостатке РР отмечается чувство жжения во рту, обильное слюнотечение и поносы;
витамин В12 (цианкобаламин) у человека образуется в кишечнике. Содержится в почках, печени млекопитающих и рыб. При его нехватке в организме развивается злокачественное малокровие, которое связано с нарушением образования эритроцитов;
витамин С (аскорбиновая кислота) очень распространен в природе в овощах, фруктах, хвое, печени. Недостаток витамина С приводит к заболеванию цингой. Обычно наблюдается общее недомогание, угнетенность;
витамин А (ретинол, аксерофтол) в организме человека появляется из распространенного природного пигмента каротина, который находится в больших количествах в свежей моркови, помидорах, салате, абрикосах, рыбьем жире, сливочном масле, печени, почках, желтке яиц. При авитаминозе А замедляется рост детей, развивается "куриная слепота", т.е. резкое понижение остроты зрения при неярком освещении;
витамин D (эргокальциферол) - находится в желтках, коровьем молоке, рыбьем жире. Одной из наиболее распространенных болезней детского возраста, которой в некоторых странах болеют более половины детей в возрасте до 5 лет, является рахит. При рахите происходит нарушение процесса формирования костей, кости черепа становятся мягкими и податливыми, конечности искривляются.