Пищеварение в тонком кишечнике
После того, как пищевой комок прошел желудок пищеварение продолжается в тонком кишечнике. Начальным отделом тонкого кишечника является двенадцатиперстная кишка. От того, как протекает пищеварительный процесс и всасывание пищи в двенадцатиперстной кишке и остальной части тонкого кишечниа, в значительной степени зависит состояние нашего здоровья и перспективы долголетия.
В двенадцатиперстную кишку пища поступает через пилорический клапан. По конфигурации двенадцатиперстная кишка имеет вид подковы, длина ее составляет 25-30 см. Внутри двенадцатиперстной кишки находится поджелудочная железа.
Пищеварение в двенадцатиперстной кишке обеспечивается поступающими в ее полость желчью, вырабатываемой печенью, панкреатическим соком, вырабатываемым поджелудочной железой и соком желез, находящихся в слизистой оболочке этой кишки. Все они имеют выраженную щелочную реакцию.
Поджелудочная железа включает в себя железу, вырабатывающую панкреатический сок (до 500 – 700 мл в день ), и эндокринную железу, вырабатывающую гормоны, поступающие в кровь или лимфу.
Панкреатический сок содержит комплекс ферментов, расщепляющих и белки, и жиры, и углеводы.
Поступление сока в двенадцатиперстную кишку начинается через 2-3 мин после приема пищи и продолжается от 6 до 14 ч. Наиболее длительным выделение сока поджелудочной железы бывает при приеме жирной пищи.
До еды секреция поджелудочной железы полностью отсутствует, во время и после еды секреция поджелудочного сока становится непрерывной. При этом количество выделяющегося сока, его переваривающая способность и продолжительность секреции зависят от состава и количества принятой пищи. Ферменты поджелудочного сока (трипсин, химотрипсин, липаза, амилаза, мальтоза, лактаза, нуклеаза и др.) обладают способностью расщеплять белки до свободных аминокислот, жиры - до глицерина и жирных кислот. Ферментный состав поджелудочного сока изменяется в зависимости от характера питания. Обнаружено, что при диете, богатой жирами, активность липазы в поджелудочном соке возрастает (в несколько раз). При систематическом употреблении пищи, богатой углеводами, повышается активность амилазы; при богатой белками мясной диете увеличивается активность фермента протеазы.
Рефлекторный механизм секреции поджелудочного сока, такой же, как и у желудочного: присутствуют мозговая фаза и кишечная (нейрогуморальная).
Желчь поступает в двенадцатиперстную кишку во время пищеварения - поступление начинается уже через 5-10 минут после начала еды и заканчивается, когда последняя порция пищи покидает желудок. Но секреция желчи осуществляется непрерывно. Когда не происходит пищеварение, желчь поступает в желчный пузырь. У здорового человека в сутки выделяется 0,5—1,2 л желчи. Желчь состоит из воды, жирных кислот, холестерина и неорганических веществ.
Желчь нейтрализует действие желудочного сока, благодаря чему желудочное пищеварение сменяется на кишечное. Она также осуществляет эмульгацию жиров, многократно повышая поверхность соприкосновения жировых частиц с воздействующими на них ферментами. Она, также, улучшает всасывание продуктов расщепления жиров и других питательных веществ - аминокислот, витаминов, способствует продвижению пищевых масс и предупреждает их гниение.
Желчь активирует, также, липазу поджелудочного и кишечного соков, способствует расщеплению и всасыванию жиров, аминокислот, витаминов, усиливает моторику кишечника, предупреждает гниение пищевых масс.
Гормоны поджелудочной железы (инсулин, глюкагон и др.), также, участвуют в регуляции углеводного и жирового обмена. Например, инсулин приостанавливает распад гликогена (животного крахмала) в печени и переводит клетки тела на питание преимущественно глюкозой.
При переходе в 12-перстную кишку порций кислого желудочного содержимого, реакция в ней поначалу имеет кислый характер, а затем, постепенно нормализуется. Таким образом, в двенадцатиперстной кишке происходит нейтрализация кислого содержимого и расщепление углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот за счет полостного пищеварения.
Химус находится в 12-перстной кишке очень короткое время, поэтому здесь не происходит реальной химической переработки пищи. Химус лишь смачивается соками поджелудочной железы и самой кишки, с желчью поступает дальше в тонкий кишечник. Пищевые продукты, переходят в ней в жидкое или полужидкое состояние и переходят, затем, в тонкий кишечник.
Однако роль 12-перстной кишки этим не исчерпывается. Она является важнейшим эндокринным органом, выделяющим в кровь до 20 пищеварительных гормонов, влияющих на деятельность всех отделов ЖКТ. Также, 12-перстная кишка является рефлексогенной зоной, с которой начинаются рефлексы, регулирующие выведение желчи, эвакуацию пищи из желудка, работу кишечника , слюнных желез, всего ЖКТ в целом.
Одной из наиболее важных является эндокринная функция тонкого кишечника. Клетками тонкого кишечника синтезируются пептидные гормоны (секретин, панкреозимин, кишечный глюкагон, гастроингибирующий полипептид, вазоактивный интестинальный пептид, мотилин, нейротензин и др.), обеспечивающие регуляцию деятельности пищеварительной системы и других систем организма. Наибольшее количество таких клеток сосредоточено в двенадцатиперстной кишке.
Тонкий кишечник принимает активное участие в иммунных процессах. Наряду с костным мозгом, селезенкой, лимфатическими узлами, слизистой оболочкой бронхов он является источником иммуноглобулинов; в кишечнике обнаружены, также, различные субпопуляции Т-лимфоцитов, с помощью которых реализуется клеточный иммунитет.
Далее, 12-перстная кишка переходит в тощую (длина 2-2,5 м), а та соединяется с подвздошной кишкой (2,5-3,5 м). Благодаря наличию поперечных складок, число которых достигает 600-650, множества ворсинок ее всасывающая способность многократно увеличивается.
Моторная функция этой части тонкого кишечника осуществляется за счет трех типов движений: ритмических, маятникообразных и перистальтических. Ритмические сокращения происходят за счет пейсмеккеров, которые работают автоматически и генерируют в мускулатуре кишечника медленные электрические волны. Маятниковые движения - за счет попеременных сокращений продольных и круговых мышечных волокон (ритм –до 20 сокращений в минуту). А перистальтические движения включают в себя несколько видов биомеханических сокращений.
Гуморальными раздражителями, также, возбуждающими кишечные движения являются ацетилхолин, холин, гистамин, гормоны 12-перстной кишки. Из пищевых компонентов - экстракты мяса, капустный отвар, желчь, соль, грубая пища, содержащая большое количество клетчатки, овощи.
Тормозят же двигательную активность кишечника гормоны надпочечников — адреналин и норадреналин. Поэтому при таких эмоциональных состояниях организма, как страх, испуг, гнев, злость, ярость и т. д., в кровь поступает большое количество адреналина, что вызывает торможение моторной функции желудочно-кишечного тракта.
Сопутствующие процессу пищеварения ритмические сокращения, делят пищевую кашицу на отдельные сегменты, что способствует ее лучшему растиранию и перемешиванию с пищеварительными соками
В регуляции моторной активности тонкого кишечника участвуют и нервные механизмы, объединенные в единую регуляторную систему. В зависимости от их воздействия моторная функция тонкого кишечника может усиливаться или ослабляться.
В тонком кишечнике практически заканчивается этап механической и химической обработки пищи.
Внутренняя оболочка тонкой кишки покрыта слоем слизи и вдоль всей слизистой оболочки тонкой кишки находятся железы, выделяющие кишечный сок. Слизистая оболочка тонкой кишки взрослого человека выделяет за сутки около 2,5 л сока.
Кишечный сок, в котором имеется полный набор ферментов для дальнейшего расщепления пищевых веществ, дополняет действие желудочного и поджелудочного соков, а также, печени. Ферменты кишечного сока способны расщеплять любые вещества пищи (поли – и олигомеры) до мономеров, которые по мере своего образования всасываются слизистой оболочкой тонкой кишки в кровь и лимфу.
В тонком кишечнике существует полостное и пристеночное (мембранное) пищеварение. Полостное пищеварение обеспечивает начальный гидролиз пищевых веществ до промежуточных продуктов.
В результате полостного пищеварения осуществляется гидролиз сложных полимеров (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот) до олигомеров - полипептидов и дисахаридов. А мембранное пищеварение обеспечивает гидролиз олигомеров на промежуточной и заключительной стадиях пищеварения. Здесь происходит дальнейшее расщепление образовавшихся соединений до моносахаридов, аминокислот, жирных кислот и моноглицеридов, а также, переход к всасыванию. Следует отметить, что пристеночное (мембранное) пищеварение было открыто сравнительно недавно и оказалось, что оно характеризуется высокой эффективностью, так как происходит на очень большой площади. Компоненты пищи, в значительной части уже измельченные под действием панкреатического сока и желчи, попадают между микроворсинками кишечных клеток. В эту зону кишечные клетки выделяют многочисленные ферменты, под действием которых оставшиеся компоненты питательных веществ расщепляются на элементарные составляющие - аминокислоты, жирные кислоты, моносахариды.
Необходимо отметить, что в полость кишечника попадают лишь 20-30% ферментов тонкого кишечника, бОльшая же часть ферментов остается на поверхности мембран микроворсинок, где и происходит заключительный гидролиз олигомеров. Причем ворсинки расположены настолько плотно, что для крупных молекул, а тем более бактерий, поверхность кишки оказывается недоступной. В тонком кишечнике Следует отметить, расщепление и всасывание здесь часто объединены в один сложный взаимосвязанный процесс.
Таким образом, гидролиз пищевых составляющих последовательно осуществляется с помощью полостного пищеварения ( в полости тонкой кишки), пристеночного пищеварения (в надэпителиальном слое слизистых образований), мембранного пищеварения (на мембранах ворсинок слизистой) и внутриклеточного пищеварения (после проникновения не полностью расщепленных субстратов внутрь клеток слизистой).
Тонкий кишечник является основным отделом пищеварительного тракта, где осуществляется всасывание продуктов гидролиза пищевых веществ, витаминов, минеральных веществ и воды. Как уже отмечалось, большой объем и высокая скорость всасывания питательных веществ объясняются большой площадью соприкосновения поверхности тонкого кишечника с химусом за счет наличия макро- и микроворсинок, их сократительной активности и густой сети капилляров, расположенных в слизистой поверхности тонкого кишечника.
Следует отметить, что в верхних отделах тонкого кишечника всасывается основное количество воды, при этом вода следует за осмотически активными молекулами и ионами, к числу которых относятся ионы минеральных солей, молекул моносахаридов, аминокислот и олигопептидов.
Процесс всасывания происходит на всем протяжении тонкого кишечника, но наиболее интенсивное всасывание происходит в тощей и подвздошных кишках (считается, что объем всасывания здесь может достигать 2 – 3 л в час). Это объясняется тем, что, как отмечалось выше, всасывающая поверхность этого отдела ЖКТ благодаря наличию складок и ворсинок оказывается очень большой.
Белки всасываются в виде аминокислот, причем, при питании белками животного происхождения переваривается и всасывается 95-99% введенного сбелка, при питании белками растительного происхождение – 75 – 80 %. Углеводы всасываются в виде глюкозы и галактозы. В отличие от других веществ моносахариды наиболее активно всасываются в начале тонкого кишечника. Инсулин усиливает всасывание глюкозы в кишечнике. Наиболее сложный процесс – всасывание жиров. Жирные кислоты и глицерин, образующиеся в результате расщепления жиров, попадают внутрь клеток ворсинок, где они вновь превращаются в липиды. Присутствующие там белки покрывают липидные молекулы тонким слоем, образуя липопротеиновые глобулы.
Далее, образовавшиеся глобулы попадают в лимфу и около сердца поступают в кровеносные сосуды, где попадают в жидкую часть крови — плазму. Здесь ферменты плазмы снова гидролизуют липиды до жирных кислот и глицерина, которые усваиваются клетками и в такой форме могут использоваться для дыхания или хранения в виде жира в печени., мышцах, подкожном слое. Необходимо отметить, что по данным исследований подвергаются расщеплению только 35 – 70% поступивших в пищеварительный тракт жиров. Нерасщепленные жиры после эмульгирования способны также всасываться в пищеварительном тракте.
Моносахариды, дипептиды и аминокислоты при всасывании попадают в кровеносные капилляры, выходящие из ворсинок, которые соединяясь, образуют воротную вену печени, по которой всосавшиеся продукты переваривания поступают в печень. В печени происходит обеззараживание вредных соединений и регуляция белкового, жирового и углеводного обмена. Все эти вещества могут синтезироваться и расщепляться в печени - по потребности, обеспечивая постоянство нашей внутренней среды.
В тонком кишечнике происходит также всасывание неорганических солей, витаминов и воды.
Таким образом, пищеварительный процесс почти полностью завершается в тонком кишечнике и продукты переваривания здесь же и всасываются, поступая в кровь и лимфу.
Но поступают они не сразу в общий кровоток, а, сначала, через воротную вену в печень, где происходит очищение от токсинов, нейтрализация вредных соединений и регуляция белкового, жирового и углеводного обмена. И только после печени кровь направляется в кровеносную систему.
Статьи в развитие темы:
Пищеварение и пищеварительный тракт
Пищеварительный процесс в желудке
Пищеварение в толстом кишечнике
Статьи, близкие по тематике: