Физиологическая сущность всасывания

Всасывание — 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 всё необходимое для жизнедеятельности. Всасывание происходит на всем протяжении пищеварительного канала, но основным местом является тонкий кишечник.

Всасывание в различных отделах пищеварительного тракта. Интенсивность всасывания в различных отделах пищеварительного тракта неодинакова. Она 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 почти не содержатся продукты расщепления углеводов. 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, то есть 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 складки (складки Керкринга), огромное количество ворсинок и микроворсинок.

Установлено, что площадь внутренней поверхности 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—1 мм. В центре каждой ворсинки имеется лимфатический сосуд (млечное пространство или синус ворсинки).

Снаружи ворсинка покрыта однослойным цилиндрическим эпителием. Между эпителием и синусом располагаются тончайшие кровеносные сосуды. Основу ворсинки составляет соединительная ткань, пронизанная сплетением гладкомышечных волокон (рис. 7).

Рис. 7. Схема строения ворсинок: а — вены; б — артерии;

в — лимфатический сосуд и гладкие мышцы; г — нервная сеть.

Лимфатический сосуд ворсинок окружают нервные волокна, которые связаны с подслизистым нервным сплетением. Всего в тонком кишечнике около 4 млн. ворсинок. На 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 способствуют движению кишечных ворсинок. Основными из них являются следующие. Движение ворсинок регулируется подслизистым нервным сплетением. Стимулируют движение ворсинок гормоны: вилликинин, который образуется в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки, и уровилликинин, обнаруженный в моче. Выраженное влияние на движение ворсинок оказывает 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 хлористоводородная кислота, желчь и ее кислоты. Способствуют движению ворсинок фармакологические вещества — холин, каломель, угнетают его — соли кальция, калия, сульфат натрия, танин, атропин.

Механизм всасывания. В обеспечении всасывания большую роль играют физические процессы — диффузия, фильтрация, осмос. Однако всасывание в тонком кишечнике является и 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. Проницаемость ее определяется размерами, строением, свойствами всасываемых веществ и механизмами, за счет которых они транспортируются.

Из полости желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма всасывание может осуществляться пассивно и активным транспортом. Пассивный транспорт происходит по градиенту транспортируемых веществ. За счет такого механизма могут всасываться жиры, магний, кальций. Активный транспорт — это перенос веществ через кишечную мембрану против концентрационного градиента с затратой энергии и при участии специальных транспортных систем. Так переносятся глюкоза, аминокислоты, хлорид натрия.

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.

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