Ферменты желудочного сока кишечного сока

Ферменты желудочного сока кишечного сока thumbnail

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 февраля 2014; проверки требуют 28 правок.

Ферме́нты пищеваре́ния, пищеварительные ферменты — ферменты, расщепляющие сложные компоненты пищи до более простых веществ, которые затем всасываются в организм. В более широком смысле пищеварительными ферментами также называют все ферменты, расщепляющие крупные (обычно полимерные) молекулы на мономеры или более мелкие части.
Все ферменты желудочно-кишечного тракта относятся к классу «Гидролазы», это означает, что расщепление пищевых полимеров происходит всегда при участии молекулы воды.

Пищеварительные ферменты находятся в пищеварительной системе человека и животных. Кроме этого, к таким ферментам можно отнести внутриклеточные ферменты лизосом.

Основные места действия пищеварительных ферментов в организме человека и животных — это ротовая полость, желудок, тонкая кишка. Эти ферменты вырабатываются такими железами, как слюнные железы, железы желудка, поджелудочная железа и железы тонкой кишки. Часть ферментативных функций выполняется облигатной кишечной микрофлорой.

По субстратной специфичности пищеварительные ферменты делятся на несколько основных групп:

  • протеазы: эндопептидазы, которые катализируют расщепление внутренних пептидных связей (пепсин, реннин, гастриксин в желудочном соке и трипсин, химотрипсин, эластаза в панкреатическом соке) и экзопептидазы, которые отщепляют по одной аминокислоте с карбоксильного конца (карбоксипептидаза в панкреатическом соке и аминопептидаза, пептидазы в кишечном соке)
  • липазы расщепляют липиды до жирных кислот и глицерина
  • карбогидразы гидролизуют углеводы, такие как крахмал или сахара, до простых сахаров, таких как глюкоза
  • нуклеазы расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов

Ротовая полость[править | править код]

Ферменты пищеварения, упрощенная схема

Слюнные железы секретируют в полость рта:

  • альфа-амилазу (птиалин), которая расщепляет высокомолекулярный крахмал до более коротких фрагментов и до отдельных растворимых сахаров (декстрины, мальтоза, мальтриоза).
  • альфа-глюкозидазу (мальтазу), расщепляет мальтозу на две молекулы глюкозы

Желудок[править | править код]

Ферменты, секретирующиеся желудком называются желудочными ферментами. По химической природе практически все ферменты являются белками. В желудке также вырабатывается соляная кислота, которая обладает бактерицидным действием; активирует фермент пепсин; вызывает денатурацию и набухание белков.

  • Пепсин — основной желудочный фермент. Гидролитически расщепляет пептидные связи денатурированных белков до пептидов. Вырабатывается в так называемых «главных клетках» в неактивной форме в виде пепсиногена, чтобы предотвратить самопереваривание слизистой желудка. В полости желудка в кислой среде (рН=1.5—2,5) происходит превращение пепсиногена в активный пепсин. При этом отщепляется пепсин-ингибитор. Процесс идет аутокаталитически при участии НСl (ионов Н+), которая также вырабатывается в слизистой желудка, но в так называемых «обкладочных клетках». Молекулярный вес пепсиногена около 42 000, а пепсина — около 35 000. Из этого следует, что реакция превращения пепсиногена в пепсин сопровождается отщеплением 15—20 % исходной молекулы. Активирование происходит за счет отщепления N-концевого участка пепсиногена, в котором сосредоточены все основные аминокислоты. Среди продуктов отщепления обнаруживается ингибитор пепсина с молекулярным весом 3242 и пять более мелких фрагментов, в сумме отвечающих молекулярному весу около 4000. Для защиты стенок желудка от агрессивной кислой среды «добавочные клетки» слизистой вырабатывают муцин — гликопротеид — и ионы бикарбоната.
  • Гастриксин, реннин – тоже расщепляют белки.
  • Желатиназа расщепляет желатин и коллаген, основные протеогликаны мяса на полипептиды, пептиды и аминокислоты.
  • Липаза – жиры на глицерин и жирные кислоты, но ее активность в желудке незначительна.
  • Химозин – створаживает молоко

Тонкая кишка[править | править код]

Желчь[править | править код]

Желчь человека также участвует в процессах пищеварения. Она вырабатывается постоянно печенью и собирается в желчном пузыре. В ее состав не входят ферменты. Она переводит в активное состояние ферменты поджелудочной железы, эмульгирует жиры (что облегчает их расщепление), усиливает перистальтику кишечника, стимулирует продукцию слизи, ликвидирует действие пепсина желудка, опасного для ферментов поджелудочной железы.

Ферменты поджелудочной железы[править | править код]

Поджелудочная железа является основной железой в системе пищеварения. Она секретирует ферменты (более 20) в просвет двенадцатиперстной кишки.

  • Протеазы:
    • Трипсин является протеазой, аналогичной пепсину желудка.
    • Химотрипсин — также протеаза, расщепляющая белки пищи.
    • Карбоксипептидаза
    • Несколько различных эластаз, расщепляющих эластин и некоторые другие белки.
  • Нуклеазы, расщепляющие нуклеиновые кислоты нуклеотидов.
  • Стеапсин, расщепляющий жиры.
  • Амилазу, расщепляющую крахмал и гликоген, а также другие углеводы.
  • Липаза поджелудочной железы является важнейшим ферментом в переваривании жиров. Она действует на жиры (триглицериды), предварительно эмульгированные желчью, секретируемой в просвет кишечника печенью.

Ферменты тонкой кишки[править | править код]

  • Несколько пептидаз, в том числе:
    • энтеропептидаза — превращает неактивный трипсиноген в активный трипсин;
    • аланинаминопептидаза — расщепляет пептиды, образовавшиеся из белков после действия протеаз желудка и поджелудочной железы.
  • Ферменты, расщепляющие дисахариды до моносахаридов:
    • сахараза расщепляет сахарозу до глюкозы и фруктозы;
    • мальтаза расщепляет мальтозу до глюкозы;
    • изомальтаза расщепляет мальтозу и изомальтозу до глюкозы;
    • лактаза расщепляет лактозу до глюкозы и галактозы.
  • Липаза кишечника расщепляет триглицериды на глицерин и жирные кислоты.
  • Эрепсин, фермент, расщепляющий белки.

Микрофлора кишечника[править | править код]

Обитающие в толстом кишечнике человека микроорганизмы выделяют пищеварительные ферменты, способствующие перевариванию некоторых видов пищи.

Читайте также:  Диета для детей при кишечных заболеваниях у детей

  • Кишечная палочка — способствует перевариванию лактозы
  • Лактобактерии — превращают лактозу и другие углеводы в молочную кислоту

Пищеварительные ферменты насекомоядных растений[править | править код]

Из секрета непентеса Nepenthes macferlanei выделены протеазы, продемонстрирована также липазная активность. Его главный фермент, непентезин, по субстратной специфичности напоминает пепсин.[1]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Zoltán A. Tökés, Wang Chee Woon and Susan M. Chambers. Digestive enzymes secreted by the carnivorous plant Nepenthes macferlanei L. Planta, 1974, Volume 119, Number 1, 39-46

Ссылки[править | править код]

  • https://www.innvista.com/health/nutrition/diet/enzymecl.htm
  • Анатомия и физиология человека: учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования / И. В. Гайворонский, Г. И. Ничипорук, А. И. Гайворонский. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 496 с. ISBN 978-5-7695-7794-9

Источник

В процессе пищеварения каждый компонент выполняет свою функцию. Ферменты желудочного сока расщепляют белки до протеинов, жиры до жирных кислот и триглицеридов, а полисахариды до моносахаридов. Вещества, выделяющиеся в желудке, обладают защитным, гормональным и медиаторным действием. Они переводят макромолекулы в доступную для клеток форму.

Ферменты желудочного сока кишечного сока

Виды и свойства ферментов

Ферменты желудка не имеют цвета и запаха, но обладают свойствами видоизменять пищу, поступившую из пищевода. Химус, образующийся в желудке, содержит пищеварительные секреты. Каждое ферментативное вещество имеет присущие только ему одному свойства. Протеолитические ферменты химуса расщепляют сложные белки до структурных кирпичиков — аминокислот. К ним относятся 4 вида пепсинов. Вырабатываются они все париетальными клетками. Непротеолитические ферменты пищеварительного сока — это вещества, расщепляющие другие компоненты пищи до более простых структурных составляющих, которым легче всосаться в слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта. К ним относятся:

  • Липаза. Расщепляет жиры на кислоты и глицерин.
  • Лизоцим. Вырабатывают добавочные железы.
  • Желудочная слизь.

Вернуться к оглавлению

Пепсины: действие

Ферменты желудочного сока кишечного сокаАктивный компонент желудочного сока.

В состав желудочного сока, кроме соляной кислоты, входит фермент, который является основным звеном в расщеплении белков пищи. Именуется он пепсином. Организм человека вырабатывает необходимое количество пепсиногена — неактивного предшественника фермента. Он становится активным в кислых условиях путем взаимодействия с соляной кислотой и делится на 4 фракции.

Вернуться к оглавлению

Особенности фермента А

Компонент, расщепляющий белки, активируется при значениях кислотности от 1,5 до 2. Фермент относится к протеолитическим энзимам. Пепсиноген А становится активен после воздействия на него соляной кислоты. Его молекулы очень маленькие и в небольшом количестве всасываются из желудочно-кишечного тракта, попадая в кровеносное русло, а потом в выделительную систему. Уровень энзима, выделившегося с мочой, измеряют для определения активности протеолитических ферментов.

Вернуться к оглавлению

Фракции В и С

Фермент, содержащийся в желудочном соке, именуется также желатиназой. Он влияет на желатин, расщепляет протеины соединительных тканей, которые в большом количестве находятся в мясной пище. Действует фермент В при повышении кислотности до 5,6 и выше. Растворяя коллагеновые волокна, пепсин предупреждает попадание в нижние отделы желудочно-кишечного тракта грубого пищевого комка. Фермент С играет важную роль в процессе гидролиза белка. Пепсиноген действует при значении кислотности от 3,2 до 3,5. Также активируется соляной кислотой из ферментов, вырабатываемого париетальными клетками.

Вернуться к оглавлению

Фракция Д, реннин, химозин

Эти ферменты действуют с целью расщепления молочного белка — казеина. Они функционируют в присутствии ионов кальция. В результате химических реакций образуется 2 вещества — параказеин и сывороточный белок. Функции этих сложных молекул до сих пор окончательно не изучены. Концентрация фракции пепсина Д немного ниже, чем других подтипов протеолитических ферментов.

Вернуться к оглавлению

Желудочная слизь и ее роль в пищеварении

В слизистом секрете содержится специфическое вещество — бикарбонат. Через цепь химических реакций оно ощелачивает чрезмерную кислотность желудка, предохраняя от образования язвенных дефектов в его оболочках.

Ферменты желудочного сока кишечного сокаЗащищает от химического и другого вида повреждения.

Кислая среда способствует перевариванию пищи, но гиперпродукция гидрохлорида нарушает баланс и приводит к возникновению эрозии стенок желудочно-кишечного тракта. Кислота появляется в щелочной среде кишечника, где также провоцирует образование язвы в луковице двенадцатиперстной кишки. Поэтому продукция слизи защищает гастроинтестинальную систему от перечисленных патологий.

Вернуться к оглавлению

Сиаломуцины

Слизь содержит сиаловые кислоты. Эти вещества действуют бактерицидно, уничтожая патогенные микроорганизмы и влияя на вирусы. Благодаря этому компоненту, слизистый секрет оказывает действие неспецифической иммунной системы. Также сиаломуцины стимулируют выделение соляной кислоты. Недостаток этого структурного элемента желудочного сока ведет к накоплению патогенных микроорганизмов и образованию язвенных дефектов.

Вернуться к оглавлению

Гликопротеины

Так называются вещества, содержащие белковые и гликогеновые компоненты. Они играют важную роль в кроветворении. Гликопротеины также называют фактором Кастла. Благодаря веществам, происходит активное всасыванию витамина B12, который включается в синтез кровяных телец. Если гликопротеинов незначительное количество, развивается железодефицитная анемия.

Читайте также:  Антибиотики при кишечных расстройствах у детей

Вернуться к оглавлению

Нейтральные мукополисахариды

Их вырабатывают бокаловидные желудочные клетки. Мукополисахариды также входят в состав фактора Кастла, необходимого для кроветворения. Но у этих веществ существуют и другие действия. Они принимают участие в иммунном ответе, являются одним из факторов роста организма. При дефиците этого структурного элемента развивается анемическое состояние, иммунодефицит и нарушения пищеварения.

Вернуться к оглавлению

Муцин желудка

Ферменты желудочного сока кишечного сокаРоль каждого компонента важна.

Так называется слизистый компонент, который не растворяется в процессе пищеварения. Именно он играет важнейшую роль в защите стенок желудочно-кишечного тракта от влияния патогенных микроорганизмов, избытка соляной кислоты, агрессивных ингредиентов пищи. В состав тонкого слоя муцина входят бикарбонаты, нейтрализующие кислотный компонент желудочного сока.

Вернуться к оглавлению

Непротеолитические ферменты

К ним относятся липаза и лизоцим. Первая помогает расщеплять жиры пищи. Она формирует из них жирные кислоты и триглицериды, которые легко усваиваются в кишечнике. Лизоцим же владеет неспецифическими иммунными свойствами, оказывая противомикробную функцию. Он формирует своеобразный барьер, препятствующий патогенным микроорганизмам проникать сквозь стенку гастроинтестинальной системы. Лизоцим присутствует в желудочно-кишечном тракте, на слизистых глаз и других органов.

Вернуться к оглавлению

Особенности липазы

Это основной фермент для расщепления жиров до кислот и триглицеридов. У детей липаза воздействует на грудное молоко, которое преобладает в питании. У взрослых концентрация фермента сокращается в связи с переменами в рационе. Отсутствие действия липаз на животные жиры, содержащиеся в еде, приводит к накоплению в каловых массах остатков жира.

Вернуться к оглавлению

Лизоцим желудка

Его вырабатывают добавочные клетки. Это вещество содержится не только в желудочно-кишечном тракте. Лизоцима много на слизистых оболочках глаз и в ротовой полости. Функция состоит в уничтожении патогенных микроорганизмов. Оказывает бактерицидный эффект. Лизоцим помогает в очистке пищи от попавших с ней в желудок микроорганизмов, что осуществляется посредством разрушения микробных клеток.

Источник

Процесс пищеварения чрезвычайно сложен, он происходит в несколько этапов в разных органах человеческого организма. Но на каждом этапе в нем принимают участие ферменты — вещества, с помощью которых сложные компоненты пищи расщепляются на более простые, без труда усваиваемые организмом. Без ферментов пищеварение было бы невозможным, так что не стоит недооценивать их роль в обеспечении хорошего самочувствия и поддержании здоровья человека.

Пищеварительные ферменты — главные участники процесса пищеварения

Переваривание пищи начинается и заканчивается не в желудке, как ошибочно полагают многие. Первый этап процесса происходит непосредственно в ротовой полости, где пища измельчается механически и подвергается воздействию альфа-амилазы — фермента слюнных желез, который превращает молекулы крахмала в растворимые сахара. Кстати, именно поэтому так важно качественно пережевывать пищу, ведь чем дольше она находится во рту, тем лучше обрабатывается ферментами и измельчается. А значит, на последующих этапах организму будет значительно легче обрабатывать пищевой комок.

На втором этапе, в желудке к пищеварительному процессу подключаются желудочные ферменты. Любой квадратный миллиметр слизистой этого органа содержит около сотни так называемых желудочных ямок, в каждой из которых имеется три–семь просветов особых желез, производящих необходимые ферменты и соляную кислоту. Именно благодаря им производится известный всем желудочный сок. Основной желудочный фермент — это пепсин, разлагающий белки на пептиды. Он производится клетками в неактивной форме, чтобы не допустить самопереваривания клеток желудка. В активную форму ему помогает перейти соляная кислота, которая к тому же отвечает за уничтожение всех попадающих в организм вредных бактерий.

Кроме пепсина в желудке также вырабатывается желатиназа, расщепляющая коллаген и желатин, содержащиеся в мясе.

Третий этап. Из желудка пища направляется в тонкий кишечник, в котором происходит главный процесс переваривания. Именно здесь организм вырабатывает целый комплекс различных ферментов, каждый из которых отвечает за свою сферу деятельности. Главный производитель ферментов — поджелудочная железа, за сутки ей под силу произвести до двух литров панкреатического сока, способного расщеплять все питательные вещества. В его состав входят несколько групп ферментов:

  1. Протеазы (трипсин и химотрипсин) — расщепляют белки, содержащиеся в пище, до аминокислот.
  2. Карбоксипептидаза и эластазы — расщепляют эластин.
  3. Нуклеазы — расщепляют нуклеиновые кислоты ДНК.
  4. Амилаза — воздействует на гликоген, крахмал и прочие углеводы, расщепляя их до ди- и моносахаридов.
  5. Липаза — очень важный фермент, расщепляющий жиры до жирных кислот и моноглицеридов.

Активация и последующая работа всех панкреатических ферментов происходит в начальном отделе тонкого кишечника — в просвете двенадцатиперстной кишки.

Четвертый этап. Пищеварение в тонком кишечнике на этом не заканчивается — далее пища подвергается воздействию примерно 20 ферментов тонкой кишки, содержащихся в кишечном соке. Этот сок содержит в своем составе несколько пептидаз, включая энтеропетидазу, превращающую трипсиноген в активный трипсин, сахаразу, мальтазу и изомальтазу, лактазу, липазу и эрепсин. Ферменты кишечного сока завершают пищеварительный процесс, полностью расщепляя все питательные вещества и обеспечивая их всасывание организмом.

Читайте также:  Тест на кишечные паразиты

Причины недостатка пищеварительных ферментов

При нормальном функционировании всех систем, ответственных за пищеварение и продуцирование ферментов, организм человека находится в сбалансированном состоянии — пища благополучно переваривается, отдавая ему нужные питательные элементы. Но иногда выработка ферментов нарушается, что влечет за собой определенные клинические последствия.

Экзокринная недостаточность — снижение пищеварительной функции поджелудочной железы — может наблюдаться при многих болезнях желудочно-кишечного тракта. Она бывает абсолютной и относительной.

Абсолютная недостаточность обусловлена уменьшением объема функционирования поджелудочной железы при:

  1. хроническом панкреатите, камнях поджелудочной железы;
  2. субтотальной панкреатэктомии;
  3. свищах поджелудочной железы;
  4. раке поджелудочной железы;
  5. муковисцидозе;
  6. квашиоркоре (белковом голодании).

Относительная панкреатическая недостаточность может развиваться в результате:

  1. снижения активности энтерокиназы, инактивации панкреатических ферментов в кишечнике и снижения концентрации ферментов в результате разведения при:

    • постгастроэктомическом синдроме;
    • состоянии после холецистэктомии;
    • дисбиозе в тонкой кишке;
    • синдроме Золлингера-Эллисона;
    • язвенной болезни двенадцатиперстной кишки;
    • дуодените;
  2. нарушения транзита кишечного содержимого и нарушения смешивания ферментов с пищевым химусом при:
    • дуодено- и гастростазе;
    • интестинальной псевдообструкции;
    • синдроме раздраженного кишечника;
    • состояниях после ваготомии и дренирующих операциях;
  3. нарушения продукции холецистокинина, панкреозимина, секретина — дефицита желчных кислот в тонкой кишке, врожденного или при:
    • билиарной обструкции;
    • тяжелых гепатитах;
    • первичном билиарном циррозе;
    • патологии терминального отдела тонкой кишки;
    • дисбиозе тонкой кишки;
    • лечении холестирамином;
  4. гастрогенной недостаточности при:

    • резекции желудка, гастрэктомии;
    • атрофическом гастрите.

Симптомы ферментной недостаточности при болезнях поджелудочной железы обычно выражены весьма ярко. Это тошнота, диарея, полифекалия, метеоризм. Одним из характерных признаков является наличие в кале плохо переваренных комочков пищи, которые появляются именно из-за недостатка панкреатических ферментов. Из-за слабого усвоения питательных веществ у больного возникает анемия, авитаминоз и истощение организма.

В любом случае ферментная недостаточность является весьма неприятной, а иногда и опасной патологией, которую необходимо лечить.

Что можно сделать для улучшения пищеварения

Одним из главных направлений в лечении пациентов с ферментной недостаточностью можно считать заместительную ферментную терапию.

Это интересно

Впервые заместительную ферментную терапию 150 лет назад применил врач из Нидерландов Д. Флеш. Он использовал для лечения стеатореи — повышенного количества жира в каловых массах у больного с сахарным диабетом — экстракт поджелудочной железы теленка[1].

Показания для ферментной терапии можно разделить на несколько групп, в которые входят заболевания поджелудочной железы, болезни тонкой и толстой кишки, патологии желудка, диспепсия, болезни желчных путей и печени, нарушения моторики ЖКТ, переедание. Подбор ферментных препаратов для разных групп несколько отличается, но при этом все они должны иметь хорошую переносимость пациентом, минимум побочных действий, устойчивость к агрессивному влиянию желудочного сока и длительный срок хранения.

На сегодня выделены следующие группы ферментных препаратов:

  1. Экстракты слизистой желудка, в качестве главного действующего вещества которых выступает пепсин (например, Абомин®, «Ацидин-пепсин»). Эта группа направлена главным образом на коррекцию гастрогенной ферментной недостаточности.
  2. Препараты с панкреатином, в состав которого входят протеазы, амилаза и липаза (Микразим®). Они применяются для терапии панкреатической ферментной недостаточности. Такие препараты отлично помогают поджелудочной железе переваривать любую пищу, поддерживая нужный уровень ферментов и обеспечивают органу покой, поскольку высокая концентрация ферментов в просвете двенадцатиперстной кишки снижает активность поджелудочной.
  3. Растительные энзимы, представленные папаином, грибковой амилазой, протеазой, липазой и другими ферментами (Пепфиз®).
  4. Комбинированные препараты на основе панкреатина, гемицеллюлазы и компонентов желчи (к примеру, Ферестал®). Они показаны для стимулирования работы поджелудочной железы, моторики кишечника и желчного пузыря.
  5. Комбинированные ферменты, содержащие панкреатин в сочетании с растительными энзимами, витаминами («Вобэнзим»).
  6. Дисахаридазы (например, «Тилактаза»).

Ферментная терапия в первую очередь должна быть направлена на поддержку способности организма переваривать пищу. Хотя она и не может окончательно восстановить функции больных органов, но зато вполне способна взять на себя большую часть их работы. С помощью ферментной терапии организм человека может полноценно получать питательные вещества из потребляемой пищи в течение многих лет.

Рекомендуется ферментная терапия и в тех случаях, когда был нарушен режим питания. Нередко неприятные симптомы (диспепсия, метеоризм, диарея) после злоупотреблений чересчур жирной или острой пищей могут свидетельствовать о ферментной недостаточности. Грамотно назначенный ферментный препарат способен быстро и практически бесследно устранить все последствия пищевых нарушений.

Следует помнить, что хотя ферментная терапия может быть показана, все же приступать к приему лекарств нужно только после консультации с лечащим врачом. Дело в том, что при некоторых формах заболеваний, например при остром панкреатите, ферментная терапия противопоказана до окончания острого периода заболевания. К тому же врач назначит препарат, исходя именно из индивидуальных особенностей организма пациента, течения основного заболевания и состояния здоровья на данный момент.

Источник