Процесс всасывания в желудочном кишечном тракте
В процессе пищеварения, которое начинается в ротовой полости и заканчивается в тонкой кишке, еда испытывает действия ферментов и готовится к всасыванию (всасывание — проникновение веществ из пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма — кровь и лимфу).
Аппарат всасывания.
У детей грудного возраста всасывание происходит в желудке и кишечнике, которые имеют густую сеть кровеносных и лимфатических сосудов. С возрастом всасывание в желудке уменьшается, но у 8-10-летних детей еще хорошо проявляется. У взрослых в желудке хорошо всасывается только алкоголь, меньше вода и минеральные соли. Основным местом всасывания питательных веществ является тонкая кишка, которая имеет особый всасывающий аппарат в виде кишечных ворсинок.
Кишечные ворсинки — это микроскопические выросты слизистой оболочки тонкой кишки, общее количество которых достигает 4 млн. Внешне ворсинка покрыта однослойным эпителием, а полость ее заполнена сеткой кровеносных и лимфатических сосудов. Высота ворсинки 0,2-1 мм. На 1 мм2 слизистой оболочки тонкой кишки содержится до 40 ворсинок. Вследствие такого строения внутренняя поверхность тонкой кишки достигает 4-5 кв.м, то есть примерно в два раза больше поверхности тела.
Продукты распада питательных веществ, находящихся в полости кишки, отгорожены от крови и лимфы очень тонкой перепонкой. Она состоит из однослойного эпителия ворсинок и слоя клеток стенки капилляров. Большая поверхность тонкой кишки и тонкость перепонки, через которую происходит всасывание, очень облегчают и ускоряют этот процесс.
Механизм всасывания.
Всасывание в пищеварительном тракте — процесс перевода продуктов пищеварения из полости желудочно-кишечного тракта через живые клетки ворсинок, стенки капилляров и стенки лимфатических сосудов в кровь и лимфу. В этом сложном физиологическом процессе действуют в основном два механизма: фильтрация и диффузия. Однако переход продуктов расщепления питательных веществ из кишечника в кровь и лимфу нельзя объяснить одними физическими законами фильтрации и диффузии.
Так, доказано, что эпителий кишечной ворсинки имеет одностороннюю проницаемость, то есть пропускает многие вещества только в одну сторону — из кишечника в кровь. Второй особенностью ворсинок является проницаемость их только для некоторых, а не для всех веществ. Наконец, установлено, что глицерин и жирные кислоты, проходя сквозь стенку ворсинки, синтезируются и образуют жиры. Все это свидетельствует о том, что всасывание — это физиологический процесс, который обусловливается активной деятельностью клеток кишечного эпителия.
Всасыванию способствует также сокращение ворсинок, в стенках которых находятся гладкие мышечные волокна, идущие от основания ворсинки к её вершине. При сокращении этих волокон сокращается и ворсинка, выдавливая из себя лимфу в лимфатические сосуды кишечной стенки. Возврату жидкости в ворсинку препятствуют клапаны лимфатических сосудов.
Поэтому при расслаблении мышечных волокон давление лимфы уменьшается, и это способствует прохождению питательных веществ из полости кишечника в лимфатические сосуды ворсинки. Периодически повторяясь, сокращение и расслабление мышечных волокон ворсинки превращают ее в постоянно действующий всасывающий насос. Таких ворсинчатых насосов очень много; они создают мощную силу, которая способствует поступлению продуктов расщепления в лимфу.
Всасывание углеводов.
Углеводы в процессе пищеварения расщепляются до моносахаридов. Из углеводов остаётся непереваренной только клетчатка (целлюлоза). Углеводы всасываются главным образом в виде глюкозы и частично в виде других моносахаридов (фруктозы, галактозы). Всасывание углеводов стимулируют витамины групп В и С. Всосавшись, углеводы поступают в кровь капилляров ворсинки и вместе с кровью, оттекающей от тонкой кишки, попадают в воротную вену, из которой кровь поступает в печень.
Если в этой крови бывает более 0,12% глюкозы, то в печени задерживается избыток глюкозы и превращается в сложный углевод — гликоген (животный крахмал), который откладывается в клетках печени. Когда же в крови глюкозы менее 0,12%, то отложенный в печени гликоген превращается в глюкозу и выделяется в кровь. Гликоген может откладываться также и в мышцах.
Превращению глюкозы в гликоген способствует инсулин — гормон поджелудочной железы. Обратный процесс превращения гликогена в глюкозу происходит под действием гормона надпочечников — адреналина. Инсулин и адреналин — продукты желез внутренней секреции и поступают в печень с кровью.
Всасывание белков.
Белки в тонкой кишке расщепляются до аминокислот, которые в растворённом состоянии легко всасываются ворсинками. Как и углеводы, аминокислоты всасываются в кровь через стенки венозной капиллярной сети ворсинок.
Всасывание жиров.
Жир под влиянием желчи и фермента липазы расщепляется на глицерин и жирные кислоты. Глицерин растворяется и легко всасывается, а жирные кислоты нерастворимы в воде и поэтому не могут всасываться. Желчь доставляет в тонкий кишечник большое количество щёлочи. Жирные кислоты взаимодействуют с щёлочью и образуют мыла (соли жирных кислот), которые растворяются в кислой среде при наличии желчных кислот и легко всасываются.
Но, в отличие от аминокислот и глюкозы, продукты расщепления жиров всасываются не в кровь, а в лимфу, при этом глицерин и мыла при прохождении клеток ворсинки снова соединяются и образуют так называемый нейтральный жир. Поэтому в лимфатические сосуды ворсинки поступают капельки вновь синтезированного жира, а не глицерин и жирные кислоты.
Всасывание воды и солей.
Всасывание воды начинается в желудке, но в основном происходит в тонкой кишке и заканчивается в толстой кишке. Некоторые растворённые в воде минеральные соли всасываются в кровь в неизмененном виде. Соли кальция всасываются в соединении с жирными кислотами. Всасываются соли как в тонкой, так и в толстой кишке.
Защитная (барьерная) функция печени.
В процессе пищеварения в кишечнике образуются ядовитые вещества. Особенно много их образуется в толстой кишке, где под воздействием бактерий происходит гниение непереваренных белков. Образующиеся при этом ядовитые вещества (индол, скатол, фенол и др.) всасываются стенками толстой кишки и поступают в кровь.
Но они не отравляют организм, так как вся кровь, которая оттекает от желудка, кишечника, селезенки и поджелудочной железы собирается в воротную вену и через неё в печень, в которой ядовитые вещества обезвреживаются. В печени воротная вена распадается на сеть капилляров, которые собираются в печеночную вену. Итак, кровь, оттекая от органов брюшной полости, поступает в общее кровяное русло, только пройдя через печень.
Источник
Основная статья: Функции ЖКТ
Не вся слизистая оболочка ЖКТ способна одинаково всасывать. Ротовая полость мало приспособлена для всасывания пищи, так как в ней не происходит значительных пищеварительных процессов, и, кроме того, время пребывания пищи во рту относительно коротко. Но все же, несмотря на толстую слизистую оболочку многослойного эпителия ротовой полости, всасывание происходить в ней может. Эго используется для дачи сильнодействующих веществ каплями на язык, вместо уколов под кожу. Достаточно ввести несколько капель цианистого калия в ротовую полость, чтобы через несколько секунд наступила смерть подопытного животного.
В желудке всасывание происходит в незначительных размерах. Отмечено, однако, что всасывание в желудке можно повысить предварительной дачей алкоголя, вызывающего гиперемию слизистой оболочки. У жвачных в преджелудках происходит всасывание летучих жирных кислот.
Главным местом всасывания в ЖКТ является кишечник. Размеры всасывания прежде всего зависят от величины поверхности всасывания.
В тонких кишках желудочно-кишечного тракта большая поверхность всасывания обеспечивается тем, что они очень длинны, на них много складок, а поверхность их усажена многочисленными ворсинками (рис. 32). Ворсинка покрыта однослойным каемчатым эпителием, под ним расположена строма с кровеносными капиллярами, отводящими кровь в систему воротной вены. Сеть кровеносных сосудов в ворсинке очень обильна и образует множество анастомозов, так что кровь может пройти через всю ворсинку, но может также перейти из входного сосуда в выходной без захода в ворсинку. Этим достигается регуляция кровотока по ворсинке. В центре ворсинки есть полость, от которой берет начало лимфатический сосуд, отводящий лимфу в протоки брыжейки. В ворсинке имеется много мышечных гладких волокон, при помощи которых ворсинка сокращается и выжимает свое содержимое в нижележащие кровеносные и лимфатические сосуды. Ворсинки очень чувствительны и реагируют на легкие раздражения. При наблюдении их под слабым увеличением микроскопа видны движения ворсинок, качание их из стороны в сторону сокращения и пр. (рис. 33).
Всасываемые вещества в кишечнике желудочно-кишечного тракта, следовательно, должны проходить через однослойный живой эпителий, определяющий своим состоянием в данный момент скорость и размер всасывания. Всасывание происходит только полярно из кишки в ее стенку и в известных пределах независимо от концентрации вещества. Всасывание, несомненно, есть активная работа кишечника, стенка которого при всасывании потребляет больше кислорода, чем при покое. Мембрана покровного эпителия относится избирательно к веществам, находящимся в кишечнике, и проводит, например, глюкозу легче, чем фруктозу или чем поваренную соль.
Вместе с тем нельзя отрицать и значения в процессах всасывания в кишечнике желудочно-кишечного тракта и других факторов. При сокращении ворсинки из нее выжимается кровь и лимфа и насасываются растворенные в химусе продуты распада питательных веществ. Существует много гидротропных веществ, помогающих растворению и проникновению продуктов распада через мембраны, например, желчные кислоты и другие поверхностно активные вещества. Наконец, имеет значение и электрозарядка поверхности мембраны п продуктов распада, когда при одноименной зарядке они не всасываются и, наоборот, активно всасываются при зарядке разноименной.
Всасывание белков
Белки всасываются в ЖКТ в виде полипептидов и аминокислот. Попадая в кровь, они адсорбируются на эритроцитах и уносятся в печень, где подвергаются сложным превращениям и иногда там и откладываются. Аминокислоты, проходящие в общее русло крови, воспринимаются разными органами, и из них синтезируются специфические белки организма.
Белки ядерных структур — нуклеопротеиды — распадаются в пищеварительном тракте на белок и нуклеиновую кислоту, последняя разлагается ферментом нуклеазой с образованием пуриновых и пиримидиновых оснований с отщеплением углеводной группы и фосфорной кислоты. Все эти вещества легко всасываются в кровь и отводятся в печень, где частично вновь синтезируются.
Всасывание углеводов
Всасывание углеводов в ЖКТ происходит в виде моносахаридов, главным образом, глюкозы. Она проходит в печень и служит для синтеза гликогена, который откладывается в клетках печени в виде глыбок. Часть глюкозы, если ее поступает из кишечника желудочно-кишечного тракта много, не успевает синтезироваться и накапливается в крови, что носит название алиментарной (пищеварительной) гипергликемии. Избыток глюкозы в крови выделяется из организма с мочой. Материал с сайта https://wiki-med.com
Всасывание жиров
Всасывание жиров в ЖКТ происходит в виде глицерина и жирных кислот, но большей частью они не проходят дальше протоплазмы эпителия ворсинки, где они снова превращаются в жиры и уже в виде капелек жира проникают в центральную полость ворсинки, откуда проходят в лимфатическую систему. Последнее время выяснилось, что жиры могут всасываться в ЖКТ и в нерасщепленном виде, но только при условии их мельчайшего раздробления, эмульгированными, с величиной частиц не более полумикрона. Доказано, что даже совершенно нейтральные и бесполезные парафины при этом условии могут не только успешно всасываться в ЖКТ, но и откладываться в организме животных. Это, однако, не уменьшает значения синтеза жира в эпителии ворсинки, так как таким путем синтезируются жиры в ЖКТ специфические для данного вида животных.
Проникновение мельчайших частиц жира в кровь можно проследить под микроскопом, уже приблизительно через полчаса после приема жирной пищи (например, молока). Через темнопольный конденсор (в так называемом ультрамикроскопе) легко видеть мелкие светящиеся частицы, растворяющиеся при прибавлении эфира.
Всасывание воды и минеральных солей
Всасывание воды и минеральных солей в ЖКТ происходит всегда вместе, причем хлориды натрия и калия легче всасываются в кишечнике желудочно-кишечного тракта, чем кальция и магния, еще труднее всасываются фосфаты и сульфаты в ЖКТ.
Вода после питья начинает довольно скоро выделяться (через 6-7 мин.) с мочой, хотя до сих пор еще нельзя сказать выделяется ли вода, только что выпитая, или вода как обменный продукт, освобождающаяся из коллоидов под влиянием раздражения актом питья. Вода может откладываться в организме иногда в больших количествах. Среди мест ее отложения прежде всего следует назвать кожу с ее богатой коллоидами соединительной тканью, затем мышцы и коллоиды крови.
Электролиты быстро распределяются по телу, как это доказывают опыты с введением соответствующих радиоактивных изотопов.
На этой странице материал по темам:
из желудка всасываются в кровь
всасывание в пищеварительном тракте пассивный и активный механизм всасывания
реферат на тему всасывание в желудочно-кишечном тракте
всасывательная функция в пищеварительном тракте
перед всасыванием в кровь и лимфу жиры распадаются на
Источник
Всасываниеэто совокупность физико-химических и физиологических процессов переноса веществ из просвета пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость). Всего реабсорбируется за сутки 8-9 л жидкости (около 1,5 л с пищей; остальное – пищеварительные соки).
Всасывание в различных отделах пищеварительного тракта.
Всасывание начинаетсяв ротовой полости, но небольшая поверхность слизистой оболочки, слабая способность к всасыванию и кратковременность нахождения пищи делают всасывание в ротовой полости мало значимым.
В ротовой полости всасываются – глюкоза, алкоголь, некоторые лекарственные вещества (валидол, нитроглицерин назначаются «под язык»).
В желудке всасываются вода, алкоголь, некоторые соли и моносахариды (в минимальных количествах), вещества, растворенные в спирте, всасываются в больших количествах.
Тонкий кишечник – основной отдел пищеварительного тракта, в котором происходит интенсивное всасывание.
Этому способствует:
– большая поверхностьслизистой оболочки тонкого кишечника, которая значительно увеличивается за счет ворсинок и микроворсинок. Слизистая тонкой кишки имеет складки (увеличивают площадь в 3 раза), микроворсинки (увеличивают всасывательную поверхность в 600 раз);
– организация сосудистой системы ворсинок, которая имеет ряд особенностей:
– густую сеть капилляров под базальной мембраной,
– большое количество крупных фенестр (окон) в эндотелии (45-70 нанометров), что позволяет всасываться крупным молекулам.
В тонком кишечнике всасываются:
– продукты гидролиза жиров;
– продукты гидролиза белков;
– продукты гидролиза углеводов;
– вода;
– минеральные соли;
– витамины.
Скорость всасывания очень высокая – через 1-2 минуты вещества появляются в крови, через 5-10 минут концентрация питательных веществ достигает максимума.
Толстая кишка является основным местом всасывания воды, а так же активного транспорта ионов натрия и хлора.
Из химуса всасывается почти вся вода, около 5-7 литров, остается лишь около 100 мл.
Основные закономерности всасывания.
1. В норме всасываются только низкомолекулярные вещества, лишенные видовой и индивидуальной специфичности.
2. Всасываются только водорастворимые вещества.
3. Нерастворимые в воде жирные кислоты сначала образуют растворимые комплексы с желчными кислотами, формируют мицеллы, после чего всасываются.
4. Макромолекулы всасываются за счет эндоцитоза.
Механизмы всасывания.
Выделяют 2 группы механизмов всасывания:
– активные;
– пассивные.
Пассивные механизмы всасывания осуществляются за счет диффузии, осмоса, фильтрации.
Активные механизмывсасывания сопряжены со значительными энергозатратами.
Всасывание веществ за счет первично-активного транспорта.
При этом виде транспорта для энергообеспечения процессов, тратится энергия макроэргов (АТФ и др).
Всасывание веществ путем вторично-активного транспорта.
При этом виде транспорта, для транспортировки вещества Хчерез мембрану против градиента концентрации используется энергия предварительно накопившаяся при транспорте другого вещества, вещества А, через мембрану по градиенту концентрации.
Всасывание воды в пищеварительном тракте.
Всасывание воды в пищеварительном тракте происходит в основном по законам осмоса через межклеточные щели и непосредственно через клетку из полости пищеварительного тракта в кровь и лимфу.
Всасывание ионов в пищеварительном тракте.
Всасывание натрия.
Всасывание натрия из полости пищеварительной трубки а энтероцит идет двумя путями:
– через межклеточные щели;
– через мембрану клеток слизистой по электрохимическому градиенту.
Из клетки слизистой в кровь натрий транспортируется за счет калий, натриевого насоса, расположенного в базолатеральных мембранах клеток.
Всасывание других одновалентных ионов.
Всасывание калия и хлорапроисходит путем диффузии через межклеточные щели.
Всасывание НСО3–сопряжено с транспортом натрия.
Всасывание кальция.
Система всасывания кальциявключает в себякальций связывающий белокщеточной каемки энтероцита, который ускоряеттранспорт кальциячерез мембрану в клетку,икальциевый насос вбазолатеральной мембране,который обеспечивает перенос кальция из энтероцита в кровь.
Всасывание железа происходит за счет переносчика трансферрина.В клетке ионы железа взаимодействуют с апоферритином, образуя ферритин, транспорт которого из клетки осуществляется за счет первично-активного транспорта.
Всасывание цинка и магния осуществляется путем диффузии через межклеточные щели.
Всасывание углеводов в пищеварительном тракте.
Углеводывсасываются в виде моносахаридов (глюкоза, фруктоза, а в грудном возрасте – галактоза). Большая часть глюкозы всасывается за счет активного транспорта, сопряженного с транспортом Nа.
В апикальной части мембран клеток пищеварительного тракта (в основном в энтероцитах) имеется значительное количество молекул белков транспортеров для моносахаров ГЛЮТ5 и ГЛЮТ2 (натрий зависимые транспортеры глюкозы), которые и обеспечивают транспорт глюкозы через мембрану клеток пищеварительного тракта по типу облегченной диффузии.
Из энтероцитов глюкоза транспортируется в кровь за счет транспортера ГЛЮТ2.
Небольшое количество глюкозы транспортируется вместе с водой через межклеточные щели путем простой диффузии.
Всасывание белков в пищеварительном тракте.
Белкив пищеварительном тракте расщепляютсядо аминокислот, своих исходных составляющих, лишенных индивидуальной и видовой специфичности.
Транспорт аминокислотчерез мембраны осуществляетсяпятью специфическими мембранно-связанными транспортными системами (транслоказами)за счетпервично-активного и вторично-активного транспорта.
Нуклеиновые кислотывсасываются с помощьюспециальных транспортных систем.
Всасывание жиров в пищеварительном тракте.
Жирные кислоты с короткими цепями,не подвергаясь какой-либо биотрансформации, легко диффундируют в энтероцит, а из него – в кровь.
Жирные кислоты с длинными цепямиобразуют комплекс с желчными кислотами, который составляет основу мицелл.
Мицеллярные комплексыобеспечивают транспортировку этого вида жирных кислот через мембрану энтероцита.
После захвата мембранами энтероцитов жирных кислот комплексы распадаются, и желчные кислоты вновь возвращаются в полость кишечника, откуда всасываются в кровь путем первично-активного транспорта.
В гладком эндоплазматическом ретикулуме происходит ресинтез триглицеридов, из которых в гранулярном ретикулуме и аппарате Гольджи с участием фосфолипидов, холестерина, гликопротеинов образуются хиломикроны, диаметр которых составляет 60-75 нм.
Хиломикроныскапливаютсяв секреторных везикулах.
Выделение хиломикронов из энтероцитов в кровь и лимфу происходит через фазу полного слияния секреторных везикул с латеральной мембраной энтероцитов.
В результате процесса слияния хиломикроны оказываются вне энтероцита, поступают во внеклеточное пространство, а из него – в лимфатическую систему.
В лимфу попадает 80-90% всех всосавшихся жиров. Затем они попадают в кровь через грудной лимфатический проток в виде хиломикронов. Остальные 10-20% жирных кислот всасываются в портальную кровь.
Источник