Каков механизм всасывания питательных веществ в кровь?

Всасывание питательных веществ

Всасывание питательных веществ является конечной целью процесса пищеварения и представляет собой транспорт пищевых компонентов из ЖКТ во внутреннюю среду организма (совокупность биологических жидкостей) — лимфу и кровь. Вещества всасываются в кровь, разносятся по организму и участвуют в обмене веществ.

Процесс всасывания питательных веществ происходит фактически во всех отделах пищеварительной системы.

Всасывание во рту

В составе слюны есть ферменты, которые расщепляют углеводы до глюкозы. Первый — птиалин или амилаза, производящий расщепление крахмала (полисахарида) до мальтозы (дисахарида). Второй фермент носит название мальтаза и должен расщеплять дисахариды до глюкозы. Но в связи с коротким периодом пребывания пищи в полости рта в течение 15 — 20 с, крахмал полностью не расщепляется до глюкозы, по этой причине всасывание фактически не осуществляется здесь, моносахариды только начинают всасываться. Свое пищеварительное действие слюна в большей степени проявляет в желудке.

Всасывание в желудке

В желудке всасывается некоторое количество аминокислот, частично глюкоза, больший объем воды и растворенных минеральных солей, хорошо всасывается алкоголь.

Всасывание в тонком кишечнике

Большая часть процессов всасывания пищевых веществ затрагивают тонкую кишку. Это объясняется во многом ее строением, поскольку оно хорошо адаптировано к всасывающей функции. Абсорбция питательных веществ как процесс обусловлена величиной поверхности, на которой она осуществляется.

Внутренняя поверхность кишки составляет порядка 0,65-0,70 м2, при этом ворсинки высотой 0,1-1,5 мм еще расширяют ее поверхность. Один квадратный сантиметр содержит 2 000-3 000 ворсинок, что увеличивает фактическую площадь до 4-5 м2, в два — три раза превышающую поверхность тела человека.

Кроме того, ворсинки имеют пальцеобразные выросты — микроворсинки. Они еще преумножают всасывающую поверхность тонкого кишечника. Между микроворсинками располагается значительное количество ферментов, которые участвуют в пристеночном пищеварении.

Такой вид расщепления пищевых веществ является очень эффективным для организма, в особенности для течения процессов всасывания.

Это объясняется следующим положением вещей. Кишечник содержит значительное количество микробов. Если бы процессы расщепления питательных веществ осуществлялись только в просвете кишки, микроорганизмы использовали бы большую часть продуктов расщепления, и в кровь всасывалось бы меньшее их количество. Микроорганизмы из-за размера не способны попасть в промежуток между микроворсинками, к месту действия ферментов, где производится пристеночное пищеварение.

Всасывание в толстом кишечнике

В полости толстого кишечника процесс всасывания затрагивает воду (50 — 90% по информации ряда авторов), соли, витамины и мономеры (моносахариды, жирные кислоты, глицерин, аминокислоты и др.).

Механизмы процесса всасывания

Каким образом происходит процесс всасывания? Различные вещества всасываются с помощью разных механизмов.

Законы диффузии. Соли, небольшие молекулы органических веществ, определенное количество воды попадают в кровь по законам диффузии.

Законы фильтрации. Сокращение гладкой мускулатуры кишечника повышает давление, это запускает проникновение некоторых веществ в кровь по законам фильтрации.

Осмос. Повышение осмотического давления крови ускоряет всасывание воды.

Большие энергетические затраты. Некоторые питательные вещества требуют для процесса всасывания значительных затрат энергии, среди них — глюкоза, ряд аминокислот, жирные кислоты, ионы натрия. В процессе опытов при помощи специальных ядов нарушали или прекращали энергетический обмен в слизистой оболочке тонкого кишечника, в результате процесс всасывания ионов натрия, глюкозы прекращался.

Всасывание питательных веществ требует усиления клеточного дыхания слизистой оболочки тонкой кишки. Это указывает на необходимость нормальной жизнедеятельности эпителиальных клеток кишки.

Сокращения ворсинок также содействуют всасыванию. Снаружи каждую ворсинку покрывает кишечный эпителий, внутри нее располагаются нервы, лимфатические и кровеносные сосуды. Гладкие мышцы, расположенные в стенках ворсинок, сокращаясь, выталкивают содержимое капилляра и лимфососуда ворсинки в более крупные артерии. В промежуток расслабления мышц мелкие сосуды ворсинок забирают раствор из полости тонкой кишки. Так, ворсинка функционирует как своеобразный насос.

В течение суток всасывается примерно 10 л жидкости, из них приблизительно 8 л являются пищеварительными соками. Всасывание питательных веществ осуществляется главным образом клетками кишечного эпителия.

Как регулируется всасывание питательных веществ?

Процесс всасывания питательных веществ координируется центральной нервной системой.

Задействована и гуморальная регуляция: витамин А усиливает всасывание жиров, витамин В — всасывание углеводов. Соляная кислота, аминокислоты, желчные кислоты интенсифицируют движение ворсинок, избыток угольной кислоты — замедляет его.

Процесс всасывания белков

Процесс абсорбции (всасывания) белков осуществляется в виде растворов воды и аминокислот капиллярами ворсинок. В процентном соотношении 50 — 60% конечных продуктов белка всасывается в двенадцатиперстной кишке, 30 % — в тонком кишечнике и 10% — в толстом.

Процесс всасывания углеводов

Углеводы всасываются в кровь в виде моносахаридов, фруктозы, глюкозы, в период лактации — галактозы.

Разные моносахариды располагают различной скоростью всасывания. Наибольшую скорость имеют глюкоза и галактоза, но их транспорт замедляется или блокируется, если отсутствуют соли натрия в кишечном соке. Они усиливают этот процесс, увеличивая скорость более чем в 100 раз. Кроме того, интенсивнее всасывание углеводов проходит в верхнем отделе кишечника.

Достаточно медленно углеводы всасываются в толстом кишечнике. Однако эту возможность применяют в лечебной практике в процессе искусственного питания пациента (питательные клизмы).

Процесс всасывания жиров

Жиры всасываются в виде жирных кислот и глицерина главным образом в лимфу в тонкой кишке. Продукты расщепления свиного жира и сливочного масла среди других жиров всасываются значительно легче.

Глицерин в процессе всасывания без труда проходит сквозь эпителий слизистой кишечника. Жирные кислоты в ходе данного процесса создают комплексы, растворимые мыла, соединяясь с солями и желчными кислотами. Пройдя через клетки эпителия кишечника, комплексы рушатся, жирные кислоты вновь объединяются с глицерином, образуя жир, который свойственен человеческому организму.

Процесс всасывания воды и солей

Абсорбция воды осуществляется по законам осмоса. Процесс всасывания воды начинается в желудке, но значительно более усиленно он протекает в кишечнике — 1 л в течение 25 мин. Вода всасывается в кровь, растворенные минеральные соли также, но скорость всасывания последних обусловливается их концентрацией в растворе.

Рекомендуем:

Об усвоении пищи: анализ факторов воздействия

Всасывание

Всасывание — это процесс транспорта переваренных пищевых веществ из полости желудочно-кишечного тракта в кровь, лимфу и межклеточное пространство.
Оно осуществляется на протяжении всего пищеварительного тракта, но в каждом отделе имеются свои особенности.

В полости рта всасывание незначительное, так как пища там не задерживается, но некоторые вещества, например, цианистый калий, а также лекарственные препараты (эфирные масла, валидол, нитроглицерин и др.) всасываются в ротовой полости и очень быстро попадают в кровеносную систему, минуя кишечник и печень. Это находит применение как способ введения лекарственных веществ.

В желудке всасываются некоторые аминокислоты, немного глюкозы, воды с растворенными в ней минеральными солями и довольно существенно всасывание алкоголя.
Основное всасывание продуктов гидролиза белков, жиров и углеводов происходит в тонком кишечнике. Белки всасываются в виде аминокислот, углеводы — в виде моносахаридов, жиры — в виде глицерина и жирных кислот. Всасыванию нерастворимых в воде жирных кислот помогают водорастворимые соли желчных кислот.

Всасывание питательных веществ в толстой кишке незначительно, там всасывается много воды, что необходимо для формирования кала, в небольшом количестве глюкоза, аминокислоты, хлориды, минеральные соли, жирные кислоты и жирорастворимые витамины A, D, Е, К. Вещества из прямой кишки всасываются так же, как и из ротовой полости, т.е. непосредственно в кровь, минуя портальную кровеносную систему. На этом основано действие так называемых питательных клизм.

Всасывание зависит от величины всасывательной поверхности. Особенно она велика в тонкой кишке и создается за счет складок, ворсинок и микроворсинок. Так, на 1 мм2 слизистой оболочки кишки приходится 30 — 40 ворсинок, а на каждый энтероцит — 1700 — 4000 микроворсинок. Каждая ворсинка — это микроорган, содержащий мышечные сократительные элементы, кровеносный и лимфатический микрососуды и нервное окончание.

Микроворсинки покрыты слоем гликоколикса, состоящего из мукополисахаридных нитей, связанных между собой кальциевыми мостиками, и образующего слой толщиной 0,1 мкм. Это молекулярное сито или сеть, которая благодаря отрицательному заряду и гидрофильности пропускает к мембране микроворсинок низкомолекулярные вещества и препятствует переходу через нее высокомолекулярных веществ и ксенобиотиков. Гликокаликс вместе с покрывающей кишечный эпителий слизью адсорбирует из полости кишки гидролитические ферменты, необходимые для полостного гидролиза питательных веществ, которые затем транспортируются на мембрану микроворсинок.

Для всасывания микромолекул — продуктов гидролиза питательных веществ, электролитов, лекарственных препаратов используются несколько видов транспортных механизмов.

1. Пассивный транспорт, включающий в себя диффузию, фильтрацию и осмос.
2. Облегченная диффузия.
3. Активный транспорт.

Диффузия основана на градиенте концентрации веществ в полости кишечника, в крови или лимфе. Путем диффузии через слизистую оболочку кишечника переносятся вода, аскорбиновая кислота, пиридоксин, рибофлавин и многие лекарственные препараты.

Фильтрация основана на градиенте гидростатического давления. Так, повышение внутрикишечного давления до 8-10 мм рт.ст. увеличивает в 2 раза скорость всасывания из тонкой кишки раствора поваренной соли. Способствует всасыванию увеличение моторики кишечника.

Переходу веществ через полупроницаемую мембрану энтероцитов помогают осмотические силы. Если в желудочно-кишечный тракт ввести гипертонический раствор какой-либо соли (поваренной, английской и т.д.), то по законам осмоса жидкость из крови и окружающих тканей, т.е. из изотонической среды, будет всасываться в сторону гипертонического раствора, т.е. в кишечник, и оказывать очищающее действие. На этом основано действие солевых слабительных. По осмотическому градиенту всасываются вода, электролиты.

Облегченная диффузия осуществляется также по градиенту концентрации веществ, но с помощью особых мембранных переносчиков, без затраты энергии и быстрее, чем простая диффузия. Так, с помощью облегченной диффузии переносится фруктоза.

Активный транспорт осуществляется против электрохимического градиента даже при низкой концентрации этого вещества в просвете кишечника, при участии переносчика и требует затраты энергии. В качестве переносчика — транспортера чаще всего используется Na+, с помощью которого всасываются такие вещества, как глюкоза, галактоза, свободные аминокислоты, соли желчных кислот, билирубин, некоторые ди- и трипептиды.

Путем активного транспорта всасываются также витамин В12, ионы кальция. Активный транспорт крайне специфичен и может угнетаться веществами, имеющими химическое сходство с субстратом.
Тормозится активный транспорт при низкой температуре и недостатке кислорода. На процесс всасывания влияет рН среды. Оптимальная рН для всасывания — нейтральная.
Многие вещества могут всасываться при участии как активного, так и пассивного транспорта. Все зависит от концентрации вещества. При низкой концентрации преобладает активный транспорт, а при высокой — пассивный.

Некоторые высокомолекулярные вещества транспортируются путем эндоцитоза (пиноцитоза и фагоцитоза). Этот механизм заключается в том, что мембрана энтероцита окружает всасываемое вещество с образованием пузырька, который погружается в цитоплазму, а затем переходит к базальной поверхности клетки, где заключенное в пузырек вещество выбрасывается из энтероцита. Этот вид транспорта имеет значение при переносе у новорожденного белков, иммуноглобулинов, витаминов, ферментов грудного молока.

Некоторые вещества, например, вода, электролиты, антитела, аллергены могут проходить через межклеточные пространства. Такой вид транспорта называется персорбцией.

ВСАСЫВАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КРОВЬ

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Тюменской области

Тюменский медицинский колледж

Лекция №5

по дисциплине «Основы анатомии, физиологии и патологии»

для рабочей профессии «Младшая медицинская сестра по уходу за пациентами»

Курс: 1 Год обучения: 2015-2016

«Пищеварение. Обмен веществ»

ПИТАНИЕ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ. ОРГАНЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ И ИХ ФУНКЦИИ

Задание: вести глоссарий

Пищеварение — процесс, в ходе которого пища пе­реводится в форму, пригодную для использования организмом. В результате физических процессов пи­тательные вещества изменяются таким образом, что организм может их всасывать и использовать в обмене веществ.

Органы пищеварения и их функции.Это пищеварительный канал (тракт) и пищеварительные железы.

У человека пищеварительный канал имеет длину 8—10 м. Отделы: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник.

Стенка полых органов пищеварительного тракта со­стоит из четырех оболочек: слизистой, мышечной и серозной и соеди­нительнотканной.

Слизистая оболочка выполняет функции переваривания и всасыва­ния, имеет много желёз, выделяющих пищеварительные фер­менты и слизь, выполняет защит­ную роль.

В тонком кишечнике слизистая образует ворсинки, способствующие наилучшему всасыванию.

Мышечная оболочка обеспечивает подвижность органа и передвижение его содержимого. Состоит из двух слоев: внутреннего циркулярного и наружного продольного. Мышечный слой тракта до желудка состоит из поперечно-полосатых мышц, а мышцы нижеле­жащих отделов являются гладкими.

Соединительнотканная оболочка покрывает снаружи стенку органов (глотку, пищевод). Она связывает ее с соседними органа­ми. Серозная оболочка покрывает органы, лежащие в брюшной полости, и называется брюшиной. Обо­лочки несут защитную функцию, по ним проходят сосуды и нервы.

Вблизи пищеварительного канала находятся крупные пищева­рительныежелезы: три пары слюнных желёз, печень,поджелу­дочная железа. Секреты этих желёз поступают в полость пищеварительного канала.

Основные функции органов пищеварения:

— механическая ихимическая переработка пищи;

— всасывание питательных веществ;

— выведение из организма непереваренных и невсосавшихся остатков пищи.

Ротовая полость— начальный от­дел системы. Ограничена сверху небом, с бо­ков — щеками, снизу — челюстно-подъязычной мышцей, а спере­ди — губами. В ней расположены зубы и язык. В ротовую полость открываются протоки слюнных желёз.

Губы — подвижные кожные складки, между которыми заключена круговая мышца рта и мелкие мимические мышцы. Они пронизаны большим количеством кровеносных сосу­дов и нервных окончаний.

Зубы — твёрдые костеподобные обра­зования, расположенные в углублениях челюстей. Необходи­мы для механического из­мельчения пищи.

Зуб имеет две части — коронку и корень. Коронка располага­ется над десной, а корни удерживают зуб в альвеолах челюстей. Основная масса зуба состоит из твёрдого вещества дентина. В нем находят­ся сосуды и нерв­ные окончания. Дентин корон­ки покрыт защитным слоем эмали. Эмаль — самое твёрдое вещество в нашем ор­ганизме. Корень зуба покрыт слоем цемента — ве­щества, необходимого для удержания зуба в его лунке. В толще зуба есть полость, заполненная мягкой тканью — пульпой.Черезотверстие в корне зуба в неё проходят нервы и кровеносные сосуды. Десна состоит из эпителиальной ткани, плотно соединённой с костями челюсти, образуя защиту вокруг шейки зуба.

Язык образован поперечно-полосатыми мышцами, покрыт сли­зистой оболочкой. Мышцы языка соединены с нижней челюстью. Язык участвует в механическом перемешивании пищи при жевании, в формирова­нии пищевого комка и его проглатывании. В слизистой языка находятся многочисленные вкусовые рецепторы.

Слюнные железы выделяют в ротовую полость слюну. Железы: парные околоушные, подъязычные и подчелюстные железы, а также тысячи мелких слюн­ных желёз в слизистой ротовой полости. За сутки выделяется около 1 л слюны.

На 98—99% слюна состоит из воды. В ней содержатся пищева­рительные ферменты, расщепляющие сложные углеводы до простых, белок муцин, а так же лизоцим — бактерицидное вещество. Условием работы ферментов является слабощелочная реакция слюны.

Пищеварение начинается в ротовой полости: механическая обработка, формирование пищевого комка. Далее начинается химическая обработка — переваривание углеводов.

Пищевой комок благодаря рефлекторному акту глотания попадает в глотку, затем в пищевод и в желудок.

Глотка– орган, соединяющий ротовую полость с пи­щеводом иносовую полость с гортанью. Здесь пищеваритель­ные пути пересекаются с дыхательными.

Пищевод– орган в виде трубки дли­ной около 30 см. С обоих концов пережимается круговыми мыш­цами — сфинктерами.Верхний сфинктер пропускает пищевой комок в пищевод из глотки. Волнообразное со­кращение стенок пищевода (перистальтика) помогает пищевому комку дойти до желудка.Нижний сфинктер открывается, пища проталкивается в желудок.

Желудок – это рас­ширение пищеварительной трубки объёмом около 2 л.

В слизистой желудка находятся миллионы мелких же­лёз, вырабатывающих желудоч­ный сок (около 2 л в сутки). Состав: пищева­рительный фермент пепсин, расщепляющий белки, соляная кислота, активирующая пепсин и убивающая бактерии. Слизь защищает стенки желудка от самопереваривания.

Пищеварение в желудке. В зависимости от состава и объёма пища находится вжелудке от 3 до 10 ч. Стенки желудка медленно сокращаются, перемешивая пищу с же­лудочным соком. Происхо­дит переваривание белков. Условием эффективного пищеварения в желудке является кислая среда.

Далее пищевые массы порциями проходят в тонкий кишечник через отверс­тие привратника, окружённое сфинктерами.

Тонкий кишечникимеет длину 5—6 м. Делится на двенадцатиперстную кишку (ДПК), тощую кишку и подвздошную кишку. Стенки кишечника постоянно сокращаются, продвигая и перемешивая пищевые массы. Здесь содержится огромное число мелких желёз, выделяющих ферменты, которые завершают переваривание.

Печень— самая большая железа, её масса почти 1,5 кг. Расположена в правой верхней части брюшной полости, под диафрагмой. Клетки печени постоянно образуют желчь, которая поступает желчный пу­зырь, а затем в ДПК. В ДПК открываются также протоки подже­лудочной железы. Эта железа распо­ложена в левой части брюшной полости, прямо под желудком.

Структурно-функциональной единицей печени является печеноч­ная долька. Их количество достигает 500 000. Диаметр дольки около 1,5 мм. Дольку образуют клетки печени, гепатоциты. В центре её проходит центральная вена, между соседними до­льками лежат ветви печоночной арте­рии, воротной вены, лимфатический сосуд и желчный проток.

Кровь, при­текающая по ветвям воротной вены, содержит вещества, всосавшие­ся в пищеварительном тракте. Ветви печеночной артерии и воротной вены внутри дольки соединяются, образуя особые капиллярные сети — синусоиды. Цен­тральная вена собирает кровь, прошедшую через эти сети. Далее центральные вены сливаются и образуют печёночные вены, по ним кровь оттекает в нижнюю полую вену. Особое стро­ение кровеносного русла печени, заключающееся в слиянии артери­альных и венозных сосудов в области синусоид, носит название «чу­десная сеть печени».

Пищеварение в тонком кишечнике.Втонком кишечнике основные процессы переваривания происходят в ДПК. Здесь на пищу действуют ферменты кишечного сока, поджелудочной железы и желчь. Условием эффективного пищеварения в кишечнике является слабощелочная среда.

Перистальтика кишечника способствует перемешиванию пищевой кашицы и её передвижению в толстый кишечник.

Защитные рефлексы пищеварительной системы.Если в желу­док попала недоброкачественная пища или вещества, раздража­ющие его стенки, то может возникнуть рвота, в результате которой опасные вещества выбрасываются из желудка. Рвоту можно вызвать искус­ственно, раздражая пальцами корень языка (рецепторы, соединённые с центром рвотного рефлекса).

ВСАСЫВАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КРОВЬ

Всасывание веществ происходит во всех отделах пищеваритель­ного канала. В основном оно происходит в тонком кишечнике засчёт ворсинок,имеющих густую капиллярную сеть. Ворсинки увеличивают общую всасывающую поверхность кишечника до 200 м 2 .

Расщеплённые белки и углеводы всасываются сразу в кровь, продукты переваривания жиров всасываются в лимфатические капилляры.

Барьерная роль печени.Питательные вещества с током крови сначала попадают в печень, где вредные вещества разрушаются. После этого кровь почти не содержит ядовитых химических соединений. Клетки печени способны разрушать яды: стрихнин и никотин, алкоголь. Печень способна к самовосстановлению (регенерации и некоторое время она выносит злоупотребления табаком и алкоголем. Затем следует разрушение её клеток – цирроз печени.

Печень является хранилищем главно­го источника энергии для организма – глюкозы.

Толстый кишечник и его роль в питании.Непереваренные и невсосавшиеся пищевые массы переходят в толстый кишечник (длина ок. 2 м.). Имеет три отдела: слепую, ободочную и прямую кишки. Его железы ферментов не вырабатывают, выделяют слизь для формирова­ния каловых масс. Их передвижение по толсто­му кишечнику занимает около 12 ч. Про­исходит частичное всасывание из них воды и растворённых в ней веществ.

В толстом кишеч­нике имеется огромное количе­ство бактерий, осуществляющих рас­пад клетчатки, непереваренных белков, выработку жизнен­но необходимых человеку витаминов. При расщеплении белков образуются ядовитые вещества: фенолы, индолы, скато­лы. Они обезвреживаются в печени.

Через прямую кишку каловые массы удаляются наружу. Опорожнение прямой кишки – дефекация – сложный рефлекторный.

РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ

Некоторое количе­ство слюны выделяется ещё при виде пищи. Когда пищевой ко­мок проглатывается и попадает в желудок, орган полностью готов к быстрому перевариванию. Во время нахождения пищи в желудке усиливается выделение сока поджелудочной железой и желчи печенью – кишечник заранее подготавливается к поступлению пищи. Все отделы ЖКТ усиливают свою работу перед попаданием в них пищи; эти процессы регулируются нервной и эндокринной системами.

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 868 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Источники:

http://ecodiet.ru/pitanie/pischevarenie/vsasyvanie_pitatelnykh_veshhestv.html
http://www.medicinform.net/human/fisiology1_10.htm
http://studopedia.net/2_34624_vsasivanie-pitatelnih-veshchestv-v-krov.html