Физиологическая сущность всасывания

Всасывание - это универсальный физиологический процесс, который связан с переходом разного рода веществ через слой каких-либо клеток во внутреннюю среду организма. Благодаря всасыванию в желудочно-кишечном тракте организм получает все необходимое для жизнедеятельности. Всасывание происходит на всем протяжений пищеварительного канала, но основным местом осуществления этого процесса является тонкий кишечник.

Участие в процессе всасывания различных отделов пищеварительного тракта. Интенсивность всасывания в различных отделах пищеварительного тракта неодинакова. Это зависит от особенностей строения слизистой оболочки, степени переваривания пищи, состава содержимого желудочно-кишечной трубки.

Слизистая оболочка ротовой полости обладает всасывательной способностью. Однако в ротовой полости нет конечных продуктов расщепления пищи, поэтому всасывание здесь практического значения не имеет. Хорошо всасываются в ротовой полости некоторые лекарственные вещества. В пищеводе всасывания практически не происходит. В желудке всасываются вода, минеральные соли, моносахара, алкоголь, лекарственные вещества, гормоны, альбумозы, пептоны. В двенадцатиперстной кишке также осуществляется всасывание воды, минеральных веществ, гормонов и продуктов расщепления белка.

Основной процесс всасывания происходит в тонком кишечнике. Углеводы всасываются в кровь в виде глюкозы и отчасти в виде других моносахаров (галактоза, фруктоза). Всасывание моносахаров начинается в верхних отделах тонкого кишечника. В нижних его отделах в пищевой кашице продуктов расщепления углеводов почти не содержится. Белки всасываются в кровь в виде аминокислот и простых пептидов. Особенно энергично всасывание продуктов расщепления белков осуществляется в верхних отделах тонкого кишечника. Продукты расщепления белков животного происхождения (мясо, яйца, молоко) всасываются на 95-99%, растительного происхождения (хлеб, овощи, клетчатка) - на 60-80%.

Нейтральные жиры расщепляются ферментами до глицерина и жирных кислот. Глицерин растворим в воде, поэтому легко всасывается. 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 всем протяжении тонкого кишечника.

В толстом кишечнике также происходит всасывание воды и минеральных солей. Питательные вещества всасываются лишь в том случае, если они поступают в толстый кишечник в значительном количестве и легко подвергаются расщеплению. На этом основано применение так называемых питательных клизм, т. е. введение легкоусвояемых питательных веществ в прямую кишку (изотонический раствор хлорида натрия, 4,5-5% раствор глюкозы, 3-4% раствор спирта).

Структурные и функциональные особенности тонкого кишечника, обеспечивающие его всасывательную активность. Всасывание происходит наиболее интенсивно там, где больше поверхность соприкосновения пищи со слизистой оболочкой. В тонком кишечнике благодаря особенностям его строения имеются все условия для выполнения эпителиальными клетками слизистой оболочки их специфических функций. В слизистой оболочке тонкого кишечника обнаруживаются многочисленные круговые (керкринговы) складки, огромное количество ворсинок и микроворсинок.

Установлено, что внутренняя поверхность тонкого кишечника у человека составляет в среднем 0,65 м². Однако за счет многочисленных складок и ворсинок всасывающая поверхность кишечника достигает 4-5 м², что в 2-3 раза больше поверхности тела.

Ворсинки - это выросты слизистой оболочки. Они увеличивают общую поверхность слизистой оболочки тонкого кишечника в 8 раз. Кишечные ворсинки чаще всего имеют пальцевидную форму, длиной 0,2·10^-3-1·10^-3 м (0,2-1 мм). В центре каждой ворсинки имеется лимфатический сосуд (млечное пространство, или синус ворсинки). Снаружи ворсинка покрыта однослойным цилиндрическим (по мнению некоторых авторов, призматическим) эпителием. Между эпителием и синусом располагаются тончайшие кровеносные сосуды. Основу ворсинки составляет соединительная ткань, пронизанная сплетением гладкомышечных волокон (рис. 35). Лимфатический сосуд ворсинок окружают нервные волокна, которые связаны с мейснеровым подслизистым нервным сплетением. Всего в тонком кишечнике около 4 млн. ворсинок.

Рис. 35. Схема строения ворсинок, а - вены; б - артерии; в - лимфатический сосуд и гладкие мышцы; г - нервная сеть

На 1·10^-6 м² (1 мм²) в среднем приходится от 18 до 40 ворсинок. В начальных отделах тонкой кишки, где всасывание интенсивнее, количество ворсинок больше, в нижних отделах меньше. Ворсинка совершает колебательные и нагнетательные движения за счет сокращения гладкомышечных волокон. При отсутствии пищи в. кишечнике ворсинки малоподвижны. Во время пищеварения ворсинки ритмически сокращаются, что облегчает всасывание питательных веществ.

Ряд факторов способствует движению кишечных ворсинок. Основными из них являются следующие. Движение ворсинок регулируется мейснеровым нервным сплетением. Стимулируют движение ворсинок гормоны - вилликинин, который образуется в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки, и уровилликинин, обнаруженный в моче. Выраженное влияние на движение ворсинок оказывают механический фактор - соприкосновение пищевой кашицы со слизистой оболочкой тонкого кишечника, продукты расщепления белка - пептоны, аминокислоты и углеводов - глюкоза, а также жидкости - кофе, чай, какао. Усиливают движение ворсинок соляная кислота, желчь и ее кислоты. Способствуют движению ворсинок фармакологические вещества - холин, каломель, угнетают его соли кальция, калия, сульфат натрия, танин, атропин.

Механизмы всасывания. В процессе всасывания большую роль играют физические закономерности - диффузия, фильтрация, осмос. Однако всасывание в тонком кишечнике является также результатом активной деятельности эпителиальных клеток слизистой оболочки.

Кишечный эпителий осуществляет функцию всасывания за счет сформированного в процессе эволюции специального аппарата - ворсинок и микроворсинок. Эпителий тонкого кишечника представляет собой биологическую полупроницаемую мембрану, которая имеет ряд особенностей.

Эпителий кишечника обладает односторонней всасывательной способностью. Это означает, что всасывание различных веществ осуществляется только из кишечника в кровь или лимфу, независимо от их концентрации по обе стороны мембраны.

Эпителий кишечника обладает избирательной всасывательной способностью. Одни вещества всасываются легко и быстро, другие - в малом количестве или же совсем не всасываются. Так, из смеси различных моносахаридов в кишечнике здорового человека быстрее всасываются глюкоза и галактоза, чем другие конечные продукты гидролиза углеводов. Хлорид натрия всасывается хорошо и быстро, а сульфат магния почти не всасывается.

В эпителии кишечника происходят сложные биохимические процессы. Например, здесь осуществляется синтез жира из глицерина и жирных кислот, облегчается всасывание моносахаров за счет воздействия на них фермента фосфатазы. Активная роль клеток кишечника в процессе всасывания подтверждается данными, полученными в опытах на животных. Если воздействовать на слизистую оболочку кишечника растворами фторида натрия или монойодуксусной кислоты, то это приводит к нарушению жизнедеятельности эпителия и процесса всасывания.

Установлено, что процесс всасывания тесно связан с энергетическим обменом: чем активнее эпителиальная клетка, тем больше кислорода она поглощает.