Ферменты желудочно кишечного тракта человека

Краткое описание:

Сазонов В.Ф. Ферменты пищеварительной системы [Электронный ресурс] // Кинезиолог, 2009-2014: [сайт]. Дата обновления: 24.11.2014. URL: https://kineziolog.bodhy.ru/content/fermenty-pishchevaritelnoy-sistemy (дата обращения: __.__.201_). Таблица, в которой указаны основные пищеварительные ферменты (энзимы) ЖКТ, их субстраты, конечные продукты, оптимальные значения рН среды.

Определение понятия

Ферменты (синоним: энзимы) пищеварительной системы – это белковые катализаторы, которые вырабатываются пищеварительными железами и расщепляют питательные вещества пищи на более простые компоненты в процессе пищеварения.

Ферменты (лат.), они же энзимы (греч.), делят на 6 основных классов.

Ферменты, работающие в организме, можно также разделить на несколько групп:

1. Метаболические ферменты – катализируют практически все биохимические реакции в организме на клеточном уровне. Их набор специфичен для каждого типа клеток. Два наиболее важных метаболических фермента: 1) супероксиддисмутаза (superoxide dismutase, SOD), 2) каталаза (catalase). Супероксиддисмутаза защищает клетки от окисления. Каталаза разлагает опасную для организма перекись водорода, образующуюся в процессе обмена веществ, на кислород и воду.

2. Пищеварительные ферменты – катализируют расщепление сложных питательных веществ (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот) на более простые компоненты. Производятся и действую эти ферменты в пищеварительной системе организма.

3. Пищевые ферменты – поступают в организм вместе с пищей. Любопытно, что некоторые пищевые продукты предусматривают в процессе своего изготовления этап прохождения ферментации, во время которого насыщаются активными ферментами. Микробиологическая обработка пищевых продуктов также обогащает их ферментами микробного происхождения. Разумеется, что наличие готовых дополнительных ферментов облегчает переваривание таких продуктов в желудочно-кишечном тракте.

4. Фармакологические ферменты – вводятся в организм в виде лекарственных препаратов в лечебных или профилактических целях. Пищеварительные ферменты – одна из наиболее часто используемых в гастроэнтерологии групп препаратов. Основным показанием для использования ферментных средств является состояние нарушенного переваривания и всасывания пищевых веществ – синдром мальдигестии/мальабсорбции. Этот синдром имеет сложный патогенез и может развиваться под воздействием различных процессов на уровне секреции отдельных пищеварительных желез, внутрипросветного пищеварения в желудочно–кишечном тракте (ЖКТ) или всасывания. Наиболее частыми причинами расстройств переваривания и всасывания пищи в практике гастроэнтеролога являются хронический гастрит с пониженной кислотообразующей функцией желудка, постгастрорезекционные расстройства, желчнокаменная болезнь и дискинезии желчевыводящих путей, экзокринная панкреатическая недостаточность. В настоящее время мировая фармацевтическая промышленность выпускает большое количество ферментных препаратов, которые отличаются друг от друга как дозой содержащихся в них пищеварительных ферментов, так и различными добавками. Препараты ферментов выпускаются в различной форме – в виде таблеток, порошка или капсул. Все ферментные препараты можно разделить на три большие группы: таблетированные препараты, содержащие панкреатин или пищеварительные ферменты растительного происхождения; препараты, в состав которых входят, помимо панкреатина, компоненты желчи, и препараты, выпускаемые в виде капсул, содержащих микрогранулы с энтеросолюбильной оболочкой. Иногда в состав ферментных препаратов включают адсорбенты (симетикон или диметикон), которые уменьшают выраженность метеоризма.

Группы пищеварительных ферментов

Протеолитические (протеазы, пептидазы) – расщепляют белки до коротких пептидов или аминокислот.
Липолитические (липазы) – расщепляют жиры до глицерина и жирных кислот.
Амилолитические (амилазы, карбогидразы) – расщепляют полисахариды (крахмал) до более простых сахаров (дисахаридов или моносахаридов).
Нуклеазы – расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов.

Таблица ферментов ЖКТ (желудочно-кишечного тракта)

Отдел ЖКТ	Фермент	Субстрат	Продукт	Оптимальная среда
Ротовая полость	Амилаза (синонимы: птиалин, диастаза, α-амилаза, КФ 3.2.1.1; 1,4-α-D-глюкан-глюканогидролаза; гликогеназа; гликозил-гидролаза)	Крахмал. Мишень: α-1,4-гликозидные связи между мономерами.	Олигосахариды, мальтоза (солодовый сахар, дисахарид глюкозы)	Слабо щелочная. pH 6,7-7,0. Ионы Са2+
Мальтаза (кислая α-глюкозидаза)	Мальтоза (солодовый сахар)	Глюкоза
Все основные ферменты ЖКТ в минимальных (следовых) количествах
Пищевод	Не выделяет собственных ферментов, в нём продолжается действие на пищу ферментов слюны
Желудок	Пепсин Относится к гидролазам и, в частности, к эндопептидазам, т.е. он расщепляет центральные пептидные связи в молекулах белков и пептидов. Имеет 12 различных изоформ.	Белки. Главные мишени: связи ароматических аминокислот тирозина и фенилаланина	Пептиды (пептоны), свободные аминокислоты	Кислая. рН 1,9. Для изоформ: 2,1-3,9
	Химозин (сычужный фермент)	Белки молока (казеиноген)		Кислая, ионы Са2+
	Желатиназа (пепсин В, парапепсин I)	Белки: коллаген, эластин		Кислая. рН 2,1.
Липаза (желудочная)	Эмульгированные жиры	Глицерин + жирные кислоты	Кислая
	Уреаза	Мочевина	Аммиак + СО2	Щелочная. pH 8,0
ДПК (двенадцатиперстная кишка)	Липаза (стеапсин)	Жиры (липиды). С помощью желчи переваривает жиры и жирные кислоты, а также жирорастворимые витамины A, D, E, K.	Глицерин + жирные кислоты	Щелочная
	Трипсин	Белки и пептиды. Главные мишени: связи между остатками положительно заряженных аминокислот лизина и аргинина. Превращает проферменты гидролаз в активные ферменты. Переваривает в том числе сам себя. Также катализирует гидролиз восков – сложных эфиров.	Аминокислоты	Щелочная. pH 7,8-8.
	Химотрипсин
Амилаза	Крахмал	Мальтоза(солодовый сахар)
Энтеропептидаза (энтерокиназа из группы эндопептидаз, пептид-гидролаза) – важный вспомогательный фермент, который не занимается перевариванием пищи	Трипсиноген. Энтеропептидаза превращает неактивный фермент поджелудочной железы трипсиноген в активный трипсин.	Трипсин.	Щелочная.
Тонкий кишечник	Эрепсин	Белок	Щелочная.
	Аланинаминопептидаза (ААП) Относится к эндопептидазам, т.к. отщепляет N-концевую аминокислоту в молекуле пептида.	Пептиды, получившиеся в результате расщепления белков в желудке и ДПК.	Аминокислоты и дипептиды, содержащие пролин (вида X-Pro)	Щелочная.
	Липаза	Жирные кислоты		Щелочная.
	Мальтаза (кислая α-глюкозидаза)	Мальтоза (солодовый сахар)	Глюкоза	Щелочная.
	Изомальтаза	Мальтоза и изомальтоза	Глюкоза	Щелочная.
	Сахараза	Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар)	Глюкоза+фруктоза	Щелочная.
	Лактаза	Лактоза (молочный сахар)	Глюкоза+галактоза	Щелочная.
	Нуклеазы	Нуклеиновые кислоты	Нуклеотиды

Толстый кишечник	Ферменты микроорганизмов, входящих в состав микробиоты толстой кишки

Пользователей онлайн: 0.

Всего гостей: 0

Поисковики: нет.

Sazonov V.F.

Приветствую вас на своем сайте, здесь вы можете найти много полезной информации (или что-то типа того)

САЗОНОВ Вячеслав Фёдорович

доцент кафедры биологии Рязанского государственного университета имени С.А. Есенина, кандидат биологических наук. Преподаватель вуза с 1978 года…

Your browser does not support canvas.

На сайте введена регистрация через социальные сети, если вы хотите оставлять комментарии без потверждения, пожалуйста, воспользуйтесь именно этим типом аутентификации.

Если у вас уже есть аккаунт на сайте, вы можете привязать его к любой социальной сети? зайдя в настройки вашего аккаунта(“Мои учётные данные”) ниже и воспользовавшись вкладкой “Подключение к социальным сетям”.

После того, как вы зайдёте при помощи аккаунта в социальной сети, ваши возможности на сайте возрастут.

Поддержка сайта

Поддержите сайт материально!

Это очень поможет.

Перечислите любую сумму на карту Сбербанка номер:

2202 2008 3795 8501

-20-11-08-06-15

Источник

Пищеварительные ферменты – это вещества белковой природы, которые вырабатываются в желудочно-кишечном тракте. Они обеспечивают процесс переваривания пищи и стимулируют ее усвоение.

Функции ферментов

Основной функцией пищеварительных ферментов является разложение сложных веществ на более простые, которые легко усваиваются в кишечнике человека.

Действие белковых молекул направлено на следующие группы веществ:

белки и пептиды;
олиго- и полисахариды;
жиры, липиды;
нуклеотиды.

Виды ферментов

Пепсин. Фермент представляет собой вещество, которое вырабатывается в желудке. Он воздействует на белковые молекулы в составе пищи, разлагая их на элементарные составляющие – аминокислоты.
Трипсин и химотрипсин. Эти вещества входят в группу панкреатических ферментов, которые вырабатываются поджелудочной железой и доставляются в двенадцатиперстный кишечник. Здесь они также воздействуют на белковые молекулы.
Амилаза. Фермент относится к веществам, разлагающим сахара (углеводы). Амилаза вырабатывается в ротовой полости и в тонком кишечнике. Она разлагает один из главных полисахаридов – крахмал. В результате получается небольшой углевод – мальтоза.
Мальтаза. Фермент также воздействует на углеводы. Его специфическим субстратом является мальтоза. Она разлагается на 2 молекулы глюкозы, которые всасываются стенкой кишечника.
Сахараза. Белок воздействует на другой распространенный дисахарид — сахарозу, которая содержится в любой высокоуглеводной пище. Углевод распадается на фруктозу и глюкозу, легко усваивающиеся организмом.
Лактаза. Специфический фермент, который воздействует на углевод из молока – лактозу. При ее разложении получаются другие продукты – глюкоза и галактоза.
Нуклеазы. Ферменты из данной группы воздействуют на нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК, которые содержатся в пище. После их воздействия вещества распадаются на отдельные составляющие – нуклеотиды.
Нуклеотидазы. Вторая группа ферментов, которая воздействует на нуклеиновые кислоты, называется нуклеотидазами. Они разлагают нуклеотиды с получением более мелких составляющих – нуклеозидов.
Карбоксипептидаза. Фермент воздействует на небольшие белковые молекулы – пептиды. В результате такого процесса получаются отдельные аминокислоты.
Липаза. Вещество разлагает жиры и липиды, поступающие в пищеварительную систему. При этом образуются их составные части – спирт, глицерин и жирные кислоты.

Недостаток пищеварительных ферментов

Недостаточная выработка пищеварительных ферментов – это серьезная проблема, которая требует врачебного вмешательства. При небольшом количестве эндогенных энзимов пища не сможет нормально перевариваться в кишечнике человека.

Если вещества не перевариваются, то они не могут всасываться в кишечнике. Пищеварительная система способна усвоить только небольшие фрагменты органических молекул. Большие компоненты, которые входят в состав еды, не смогут принести пользу человеку. Вследствие этого в организме может развиться недостаточность тех или иных веществ.

Нехватка углеводов или жиров приведет к тому, что организм лишится «топлива» для активной деятельности. Недостаточность белков лишает тело человека строительного материала, которым являются аминокислоты. Кроме того, нарушение пищеварения приводит к изменению характера кала, которое может неблагоприятно влиять на характер кишечной перистальтики.

Причины

воспалительные процессы в кишечнике и желудке;
нарушения характера питания (переедание, недостаточная термическая обработка);
болезни обмена веществ;
панкреатит и другие болезни поджелудочной железы;
поражение печени и желчных путей;
врожденные патологии ферментной системы;
послеоперационные последствия (недостаточность энзимов из-за удаления части пищеварительной системы);
лекарственные воздействия на желудок и кишечник;
беременность;
дисбактериоз.

Симптомы

тяжесть или боль в животе;
метеоризм, вздутие;
тошнота и рвота;
ощущение бурления в животе;
диарея, изменение характера стула;
изжога;
отрыжка.

Длительное сохранение недостаточности пищеварения сопровождается появлением общих симптомов, связанных с пониженным поступлением питательных веществ в организм. В данную группу входят следующие клинические проявления:

общая слабость;
снижение работоспособности;
головные боли;
нарушения сна;
повышенная раздражительность;
в тяжелых случаях – симптомы анемии из-за недостаточного усвоения железа.

Избыток пищеварительных ферментов

Избыток пищеварительных ферментов наиболее часто наблюдается при таком заболевании, как панкреатит. Состояние связано с гиперпродукцией этих веществ клетками поджелудочной железы и нарушением их выведения в кишечник. В связи с этим развивается активное воспаление в ткани органа, вызванное воздействием ферментов.

Признаками панкреатита могут быть:

сильные боли в области живота;
тошнота;
вздутие;
нарушение характера стула.

Часто развивается общее ухудшение состояния больного. Появляется общая слабость, раздражительность, снижается масса тела, нарушается нормальный сон.

Как выявить нарушения в синтезе пищеварительных ферментов?

Исследование кала. Обнаружение непереваренных остатков пищи в кале свидетельствует о нарушении активности ферментативной системы кишечника. В зависимости от характера изменений можно предположить, недостаточность какого фермента имеется.
Биохимический анализ крови. Исследование позволяет оценить состояние метаболизма пациента, которое напрямую зависит от активности пищеварения.
Исследование желудочного сока. Методика позволяет оценить содержание ферментов в полости желудка, что свидетельствует об активности пищеварения.
Исследование ферментов поджелудочной железы. Анализ дает возможность детально изучить количество секрета органа, благодаря чему можно установить причину нарушений.
Генетическое исследование. Некоторые ферментопатии могут иметь наследственный характер. Их диагностируют с помощью анализа ДНК человека, в которой обнаруживаются соответствующие тому или иному заболеванию гены.

Основные принципы терапии ферментных нарушений

Изменение выработки пищеварительных ферментов является поводом для обращения к врачу. После проведения комплексного обследования доктор определит причину возникновения нарушений и назначит соответствующее лечение. Самостоятельно бороться с патологией не рекомендуется.

Важным компонентом лечения является правильное питание. Больному назначается соответствующая диета, которая направлена на облегчение переваривания пищи. Необходимо избегать переедания, так как это провоцирует кишечные расстройства. Пациентам назначается лекарственная терапия, в том числе и заместительное лечение ферментативными препаратами.

Конкретные средства и их дозировки подбираются врачом.

Одним из наиболее эффективных препаратов в ферментной терапии признан Пензитал. Пензитал — это препарат на основе панкреатина, который улучшает состояние желудочно-кишечного тракта и нормализует процессы пищеварения человека.

Пензитал регулирует секрецию поджелудочной железы, входящие в состав панкреатина ферменты, способствуют расщеплению, белков, жиров и углеводов до более простых компонентов, что позволяет им усваиваться легче.
Также, в составе Пензитала отсутствуют компоненты желчи, поэтому он не вызывает усиления секреции поджелудочной железы и его можно применять при заболеваниях печени и желчного пузыря.
Пензитал подходит людям с хроническим панкреатитом, панкреатэктомией, диспепсией, гастрокардиальным синдромом и муковисцидозом; людям перенесшим процедуру облучения; людям с частыми приступами метеоризма и неинфекционной диареей. Его можно применять после резекции желудка и тонкого кишечника; при нарушениях жевательной функции в пожилом возрасте, малоподвижном образе жизни, длительной иммобилизации; при подготовке к рентген. исследованию и УЗИ органов брюшной полости.

Источник

Процесс пищеварения запускается уже с того момента, когда мы чувствуем ароматный запах еды или наши глаза видят аппетитное блюдо. Через пару минут нервно-рефлекторная цепочка приводит к активному выделению пищеварительных соков — источников ферментов.

Как работают ферменты и чем грозит их нехватка, расскажем в статье.

Важная роль пищеварительных ферментов

Для начала разберемся, какова роль ферментов в пищеварении. Еда содержит белки, жиры и углеводы, которые обеспечивают процессы жизнедеятельности. Ферменты, или энзимы, расщепляют пищу до простых соединений — это необходимо для ее усвоения организмом.

Энзимы начинают свою работу еще в ротовой полости. Измельченная зубами пища обильно смачивается слюной, в состав которой входят такие ферменты, как мальтаза, (-амилаза, лизоцим, калликреин, которые участвуют в расщеплении углеводов.

В таком виде пищевой комок (болюс) поступает в желудок, где подвергается обработке желудочного сока — активной субстанции из соляной кислоты, воды, электролитов и ферментов. Желудочный сок «упрощает» пищевой комок до еще более элементарных веществ[1]. Словно по цепочке соляная кислота активирует пищеварительные ферменты желудка — пепсин и липазу. Пепсин начинает расщеплять белки до соединений меньших размеров — альбумоз и пептон, а липаза дробит жиры молока[2].

Из желудка пищевой комок отправляется в кишечник. Пищеварительные ферменты кишечника — энтерокиназы — активируют работу пищеварительных ферментов сока поджелудочной железы, а именно трипсина и химотрипсина. Они расщепляют белки до аминокислот. Углеводы, которые не переварились в ротовой полости до конца, дробятся до простых сахаров под воздействием бета-амилазы, лактазы и мальтазы. Липазы расщепляют жиры до конечных продуктов — жирных кислот и глицерина[3].

После обработки пища легко всасывается через кишечную стенку и проникает в жидкостные среды организма — кровь и лимфу.

Почему возникает недостаток пищеварительных ферментов?

В норме активности пищеварительных ферментов в организме человека хватает, чтобы переварить всю поступившую пищу. Однако различные причины могут спровоцировать недостаток ферментов — энзимопатию, или ферментопатию. Нехватка ферментов для пищеварения может быть врожденной (первичной) или приобретенной (вторичной)[4].

Первичная недостаточность ферментов связана с генетическими дефектами. Мутации в генах приводят к невозможности полностью переваривать белки, жиры или углеводы. Как следствие, образуются нерасщепленные продукты пищеварения, которые накапливаются в организме в виде токсинов. К ферментопатии относятся такие болезни, как, например, фенилкетонурия, галактоземия и муковисцидоз. Употребление белковой пищи и молока при этих заболеваниях носит жизнеугрожающий характер.

Вторичный недостаток ферментов развивается у людей с расстройствами пищеварения при органическом повреждении органов желудочно-кишечного тракта или при их функциональном нарушении.

Так, гиповитаминоз, в частности дефицит витамина PP, повышающего количество соляной кислоты желудочного сока, приводит к ахлоргидрии — заболеванию, при котором возникает недостаток соляной кислоты. Без этого важного компонента пищеварительного сока невозможна активация пепсинов — ферментов, которые переваривают белки[5].

Атрофический гастрит сопровождается повреждением слизистой оболочки. Уменьшение железистых клеток слизистой желудка приводит к недостаточному образованию пепсинов. В результате нарушается расщепление белков[6].

При хроническом панкреатите — заболевании поджелудочной железы — возникает недостаток панкреатических ферментов. Гиперактивность железы в результате неправильного питания, инфекций или желчнокаменной болезни приводит к чрезмерному выделению панкреатических ферментов, которые начинают переваривать собственную поджелудочную.

Снижение активности кишечных ферментов может быть связано с дисбактериозом. Патогенные микроорганизмы повреждают ферменты кишечного сока. Количество лактазы, мальтазы и трегалазы — ферментов, которые расщепляют углеводы до простых сахаров, — снижается. Нерасщепленные углеводы не способны усвоиться в кишечнике. Организм не получает питательных веществ — возникает синдром нарушенного всасывания, или мальабсорбции[7].

Нарушение функции кишечника без анатомического повреждения также способствует нехватке ферментов. Функциональная диспепсия, зачастую возникающая под влиянием стрессов, нарушает моторику пищеварительного тракта[8]. Пища дольше задерживается в кишечнике, из-за чего повреждается слизистая кишечника. Это также влияет на выработку энтерокиназ. Цепочка нарушений приводит к недостаточности ферментов поджелудочной — трипсина, химотрипсина[9].

Чем чревата нехватка ферментов и как ее можно устранить?

Ферментная недостаточность проявляется дискомфортом и тяжестью в животе, болезненными ощущениями, вздутием и тошнотой.

Нарушение всасывания питательных веществ приводит к прогрессирующему снижению веса. Полупереваренная пища скапливается в кишечнике и переполняет его, стимулируя моторику. Возникает учащенное выделение полуоформленного кала — до пяти раз в день[10]. Каловые массы могут содержать непереваренные мышечные волокна (при недостаточности трипсина) и иметь жирный блеск (при нехватке липазы).

Уменьшенное поступление полезных веществ, в том числе витаминов, приводит к периодическим головным болям, плохому сну, сниженной работоспособности. Недостаточность белков, жиров и углеводов сопровождается усталостью, как физической, так и умственной[11].

Дефицит ферментов в пищеварительных соках корректируется заместительной терапией. Препараты, обладающие высокой ферментной активностью, возмещают недостаток энзимов. При врожденных заболеваниях это основной метод лечения.

Приобретенные ферментопатии нуждаются в лечении основного заболевания, вызвавшего недостаток пищеварительных ферментов. При гастрите это эрадикационная терапия против H. pylori, при дисбактериозах — пробиотики, восстанавливающие здоровую микрофлору, при панкреатитах — снижение гиперактивной функции ферментов антиферментными препаратами, а затем восстановление нормальной активности заместительной терапией энзимами[12].

Дозировка и длительность лечения ферментными препаратами зависит от степени недостаточности энзимов в организме.

Чтобы избежать развития ферментной недостаточности, необходимо питаться правильно. Переедание, жирная пища, трудная для переваривания, недостаточное количество белков и витаминов в рационе нарушают работу ферментов. Соблюдение гигиены предотвращает развитие дисбактериозов и хеликобактерной инфекции. Своевременное лечение инфекций, в свою очередь, минимизирует риск развития панкреатитов как осложнений болезни. Здоровым людям без заболеваний ЖКТ не следует забывать, что, например, при переедании в праздничные дни можно помочь пищеварительной системе ферментными препаратами.

Недостаток ферментов нарушает нормальный процесс пищеварения. Скопление полупереваренных продуктов в организме проявляется неприятными симптомами, которые могут нарушить качество жизни. Недостающие ферменты можно восполнять с помощью заместительной терапии. Препараты с энзимами стимулируют естественное пищеварение, помогая кишечнику переварить пищу.

Источник