Всасывание веществ в полости рта и желудка, тонкого и толстого кишечника. Основная роль тонкого кишечника в процессах всасывания питательных веществ. Методы изучения всасывания.
Всасывание - это процесс транспорта переваренных пищевых веществ из полости желудочно-кишечного тракта в кровь, лимфу и межклеточное пространство.
В полости рта всасывание незначительное, так как пища там не задерживается, но некоторые вещества, например, цианистый калий, а также лекарственные препараты всасываются в ротовой полости и очень быстро попадают в кровеносную систему, минуя кишечник и печень. 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. 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. Вещества из прямой кишки всасываются так же, как и из ротовой полости, т.е. непосредственно в кровь, минуя портальную кровеносную систему. 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.
Кишечник тонкий: всасывание пищи
Всасывание продуктов пищеварения в тонком кишечнике происходит через микроворсинки эпителиальных клеток.Моносахариды , дипептиды , аминокислоты всасываются в эпителий ворсинок, а затем путем активного транспорта попадают в кровеносные капилляры . Кровеносные капилляры, выходящие из ворсинок, соединяясь, образуют воротную вену печени , по которой всосавшиеся продукты переваривания поступают в печень .
Жирные кислоты и глицерин , поступив в цилиндрический эпителий ворсинок, вновь превращаются здесь в жиры , которые переходят затем в лимфатические сосуды .В тонком кишечнике происходит также всасывание неорганических солей , всасывание витаминов и всасывание воды .
В клинической практике в основном применяют косвенные (непрямые) методы определения всасывательной функции тонкой кишки. Они позволяют судить о всасывании по скорости и количеству появления в крови, слюне, моче и кале различных веществ, принятых внутрь или введенных через зонд.
В зависимости от методических особенностей абсорбционные тесты подразделяются на нагрузочные, балластные и прямые.
Нагрузочные пробы
Нагрузочные пробы предназначены для определения в крови или моче предварительно принятого внутрь тестового вещества. Наиболее распространены пробы с нагрузкой сахарами (глюкозой, лактозой, мальтозой) и йод-калиевая проба.
Балластные методы исследования всасывания в кишечнике
Балластные методы основаны на определении разницы между количеством вещества, принятого внутрь, и выделенного с калом. Наиболее известен метод Ван-де-Камера - биохимическое определение в суточном количестве кала нейтрального жира и жирных кислот.
Прямые методы исследования всасывания в кишечнике
Прямые методы означают непосредственное определение скорости всасывания веществ, вводимых в кишечный сегмент с помощью специального четырехканального зонда.
Механизм всасывания, значение фильтрации, осмоса, диффузии. Активный транспорт веществ, его значение. Особенности всасывания продуктов расщепления белков, жиров, углеводов. Регуляция процессов всасывания. Вилликинин.
Механизмы всасывания
- Пассивный транспорт, включающий в себя диффузию, фильтрацию и осмос.
- Облегченная диффузия.
- 3. Активный транспорт.
Диффузия основана на градиенте концентрации веществ в полости кишечника, в крови или лимфе. Путем диффузии через слизистую оболочку кишечника переносятся вода, аскорбиновая кислота, пиридоксин, и многие лекарственные препараты.
Фильтрация основана на градиенте гидростатического давления. Переходу веществ через полупроницаемую мембрану энтероцитов помогают осмотические силы. 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.
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. Активный транспорт веществ происходит только в области клеточных мембран и носит однонаправленнный характер. В процессе активного транспорта вещества могут переноситься против градиентов концентрации и благодаря этому накапливаться по одну сторону мембраны в значительных количествах.
Активный транспорт обладает следующими особенностями:
1. Для него необходима энергия (при недостатке кислорода , снижении температуры или действии ингибиторов метаболизма этот транспорт угнетается).
2. Он может происходить против электрохимического градиента, скорость такого транспорта довольно высока, однако она не может превысить некоторое значение насыщения.
3. Такой транспорт угнетается некоторыми веществами по типу конкурентного ингибирования.
Всасывание углеводов
Значительную часть углеводов пищи составляет крахмал . Этот полисахарид состоит из остатков глюкозы; амилаза слюны и панкреатическая амилаза гидролизуют его до олигосахаридов и далее - до дисахаридов (в основном мальтозы). Моносахариды (например, глюкоза) всасываются сразу, а дисахариды сначала расщепляются дисахаридазами щеточной каемки энтероцитов . Дисахаридазы разделяют на бета-галактозидазы (лактаза) и альфа-глюкозидазы (сахараза, мальтаза). Они расщепляют лактозу на глюкозу и галактозу, сахарозу - на глюкозу и фруктозу, мальтозу - на 2 молекулы глюкозы. Образовавшиеся моносахариды переносятся через энтероцит и попадают в воротную систему печени . Большинство дисахаридов гидролизуются очень быстро, происходит насыщение белков-переносчиков, и часть моносахаридов диффундирует обратно в просвет кишки. Гидролиз лактозы идет медленнее, и поэтому именно он ограничивает скорость ее всасывания.