14.8. ВСАСЫВАНИЕ
14.8.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВСАСЫВАНИЯ
Всасывание - физиологический процесс переноса веществ из просвета пищеварительного тракта в кровь и лимфу. Следует отметить, что транспорт веществ через слизистую оболочку пищеварительного тракта постоянно происходит и из кровеносных капилляров в полость пищеварительного тракта. Если преобладает транспорт веществ из кровеносных капилляров в просвет пищеварительного тракта, результирующим эффектом двух разнонаправленных потоков является секреция, а если доминирует поток из полости пищеварительного тракта, - всасывание.
Всасывание происходит на всем протяжении пищеварительного тракта, но с разной интенсивностью в различных его отделах. В ротовой полости всасывание выражено незначительно ввиду кратковременности пребывания в ней пищи. Однако всасывающая способность слизистой оболочки рта отчетливо проявляется по отношению к некоторым веществам, в том числе лекарственным, что широко используется в клинической практике. Слизистая оболочка в области дна рта и нижней поверхности языка истончена, имеет богатое кровоснабжение, а всасывающиеся вещества поступают сразу в системный кровоток. В желудке всасываются вода и
растворимые в ней минеральные соли, алкоголь, глюкоза и в небольшом количестве аминокислоты. Основным отделом пищеварительного тракта, где происходит всасывание воды, минеральных веществ, витаминов, продуктов гидролиза пищевых веществ, является тонкая кишка. В этом отделе пищеварительного тракта исключительно высока скорость переноса питательных веществ. Уже через 1-2 мин после поступления пищевых субстратов в кишку питательные вещества появляются в крови, оттекающей от слизистой оболочки, а через 5-10 мин их концентрация в крови достигает максимальных значений. Часть жидкости (около 1,5 л) вместе с химусом поступает в толстую кишку, где почти полностью всасывается.
Строение тонкой кишки приспособлено для выполнения всасывательной функции. У человека поверхность слизистой оболочки тонкой кишки возрастает в 600 раз за счет круговых складок, ворсинок и микроворсинок и достигает 200 м 2 . Всасывание питательных веществ происходит главным образом в верхней части кишечных ворсинок. Существенное значение для транспорта питательных веществ имеют особенности организации микроциркуляции ворсинок. В основе кровоснабжения кишечных ворсинок лежит густая сеть капилляров, расположенных непосредственно под базальной мембраной. Характерными особенностями микроциркуляторного русла ворсинок являются высокая степень фенестрирования эндотелия капилляров и большой размер пор, что позволяет проникать через них довольно крупным молекулам. Фенестры располагаются в зоне эндотелия, обращенной к базальной мембране, что облегчает обмен между сосудами и межклеточными пространствами эпителия. После приема пищи кровоток возрастает на 30-130 %, причем повышенный приток крови всегда направлен к тому участку кишечника, где в данный момент находится основная масса химуса.
Всасыванию в тонкой кишке способствует также сокращение ее ворсинок. Благодаря ритмическим сокращениям кишечных ворсинок улучшается контакт их поверхности с химусом, а лимфа выдавливается из слепых концов лимфатических капилляров, что создает присасывающее действие центрального лимфатического сосуда.
У взрослого человека каждая кишечная клетка обеспечивает питательными веществами примерно 100 000 других клеток организма. Это предполагает высокую активность энтероцитов в гидролизе и всасывании пита-
тельных веществ. Всасывание веществ в кровь и лимфу осуществляется с помощью всех видов первичного и вторичного механизмов транспорта.
14.8.2. ВСАСЫВАНИЕ ВОДЫ, МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕЙ И УГЛЕВОДОВ
А. Всасывание воды осуществляется согласно закону осмоса. Вода поступает в пищеварительный тракт в составе пищи и жидкостей (2-2,5 л), секретов пищеварительных желез (6-8 л), а выводится с калом всего 100- 150 мл воды. Весь остальной объем воды всасывается из пищеварительного тракта в кровь, небольшое количество - в лимфу. Всасывание воды начинается в желудке, но наиболее интенсивно оно происходит в тонкой и толстой кишке (за сутки около 9 л). Около 60 % воды всасывается в двенадцатиперстной кишке и около 20 % в подвздошной кишке. Слизистая оболочка верхних отделов тонкой кишки хорошо проницаема для растворенных веществ. Эффективный размер пор в этих отделах составляет около 0,8 нм, тогда как в подвздошной и толстой кишке - соответственно 0,4 и 0,2 нм. Поэтому, если осмолярность химуса в двенадцатиперстной кишке отличается от осмолярности крови, то данный параметр выравнивается в течение нескольких минут.
Вода легко проходит через клеточные мембраны из полости кишечника в кровь и обратно в химус. Благодаря таким перемещениям воды содержимое кишечника изото-нично по отношению к плазме крови. При поступлении в двенадцатиперстную кишку гипотонического химуса, обусловленного приемом воды или жидкой пищи, вода поступает в кровь, пока содержимое кишечника не станет изоосмотичным плазме крови. Напротив, при поступлении из желудка в двенадцатиперстную кишку гипертонического химуса вода переходит из крови в просвет кишки, благодаря чему содержимое также становится изотоничным плазме крови. В процессе дальнейшего продвижения по кишечнику химус остается изоосмотичным плазме крови. Вода перемещается в кровь вслед за осмотически активными веществами (ионы, аминокислоты, глюкоза).
Б. Всасывание минеральных солей. Всасывание ионов натрия в кишечнике происходит очень эффективно: из 200-300 ммоль Na + , ежедневно поступающих в кишечник с пищей, и 200 ммоль, содержащихся в составе пищеварительных соков, с калом выделяется
лишь 3-7 ммоль. Основная часть ионов натрия всасывается в тонкой кишке. Концентрация ионов натрия в содержимом двенадцатиперстной и тощей кишки близка к их концентрации в плазме крови. Несмотря на это, происходит постоянное всасывание Na + в тонкой кишке.
Перенос Na + из полости кишечника в кровь может осуществляться как через кишечные эпителиоциты, так и по межклеточным каналам. Na + поступает из просвета кишки в цитоплазму через апикальную мембрану энтероцитов согласно электрохимическому градиенту (электрический заряд цитоплазмы энтероцитов равен 40 мВ относительно наружной стороны апикальной мембраны). Перенос ионов натрия из энтероцитов в интерстиций и кровь осуществляется через базолатеральные мембраны энтероцитов с помощью локализованного там Na/K-насоса. Ионы Na + , K + и СГ перемещаются также по межклеточным каналам согласно законам диффузии.
В верхнем отделе тонкой кишки СГ всасывается очень быстро, главным образом согласно электрохимическому градиенту. В связи с этим отрицательно заряженные ионы хлора движутся от отрицательного полюса к положительному и поступают в интерсти-циальную жидкость вслед за ионами натрия.
НСОз, содержащиеся в составе панкреатического сока и желчи, абсорбируются непрямым путем. При всасывании Na + в просвет кишки секретируется Н + в обмен на Na + . Ионы водорода с НСО^ образуют Н 2 СО 3 , которая под действием карбоангидразы превращается в Н 2 О и СО 2 . Вода остается в кишечнике как часть химуса, а двуокись углерода абсорбируется в кровь и выводится через легкие.
Всасывание ионов кальция и других двухвалентных катионов в тонкой кишке происходит медленно. Са 2+ всасывается в 50 раз медленнее, чем Na + , но быстрее, чем другие двухвалентные ионы: магния, цинка, меди и железа. Поступающие с пищей соли кальция диссоциируют и растворяются в кислом содержимом желудка. Всасыванию подвергается лишь половина ионов кальция, преимущественно в верхнем отделе тонкого кишечника. При низких концентрациях Са 2+ всасывается путем первичного транспорта. В переносе Са 2+ через апикальную мембрану энтеро-цита участвует специфический Са 2+ -связы-вающий белок щеточной каймы, а транспорт через базолатеральные мембраны осуществляется с помощью локализованного там кальциевого насоса. При высокой концент-
рации Са 2+ в химусе он транспортируется путем диффузии. В регуляции всасывания в кишечнике ионов кальция важную роль играют паратгормон и витамин D. Стимулируют всасывание Са 2+ желчные кислоты.
Всасывание ионов магния, цинка и железа происходит в тех же отделах кишечника, что и Са 2+ , а Си 2+ , - преимущественно в желудке. Транспорт Mg 2+ , Zn 2+ и Cu 2+ происходит путем диффузии. Всасывание Fe 2+ осуществляется первично- и вторично-активно с участием переносчиков. При поступлении Fe 2+ в энтероцит они соединяются с апофер-ритином, в результате чего образуется ферри-тин, в форме которого железо депонирует в организме.
В. Всасывание углеводов. Полисахариды и дисахариды практически не всасываются в желудочно-кишечном тракте. Всасывание моносахаридов происходит в основном в тонкой кишке. С наибольшей скоростью всасывается глюкоза, а в период питания молоком матери - галактоза.
Поступление моносахаридов из полости тонкой кишки в кровь может осуществляться различными путями, однако при всасывании глюкозы и галактозы основную роль играет натрийзависимый механизм. В отсутствие Na + глюкоза переносится через апикальную мембрану в 100 раз медленнее, а при отсутствии градиента концентрации ее транспорт, естественно, полностью прекращается. Глюкоза, галактоза, фруктоза, пентоза могут всасываться путем простой и облегченной диффузии в случае их высокой концентрации в просвете кишечника, какая обычно возникает при употреблении богатой углеводами пищи. Быстрее других моносахаридов всасывается глюкоза.
14.8.3. ВСАСЫВАНИЕ ПРОДУКТОВ ГИДРОЛИЗА БЕЛКОВ И ЖИРОВ
Продукты гидролитического расщепления белков - свободные аминокислоты, ди- и три-пептиды всасываются главным образом в тонкой кишке. Основная масса аминокислот всасывается в двенадцатиперстной и тощей кишке (до 80-90 %). Только 10 % аминокислот достигает толстой кишки, где они расщепляются под действием бактерий.
Основным механизмом всасывания аминокислот в тонкой кишке является вторично-активный - натрийзависимый транспорт. Вместе с тем возможна и диффузия аминокислот согласно электрохимическому градиенту. Наличием двух механизмов транспорта
аминокислот объясняется тот факт, что D-аминокислоты всасываются в тонкой кишке быстрее, чем L-изомеры, поступающие в клетку путем диффузии. Между всасыванием различных аминокислот существуют сложные взаимоотношения, в результате которых транспорт одних аминокислот ускоряется, а других замедляется.
Интактные белковые молекулы в очень небольших количествах могут всасываться в тонком кишечнике путем пиноцитоза (эндо-цитоза). Эндоцитоз, по-видимому, не имеет существенного значения для усвоения белков, но может играть важную роль в переносе иммуноглобулинов, витаминов, ферментов из полости кишки в кровь. У новорожденных с помощью пиноцитоза происходит всасывание белков грудного молока. Таким путем в организм новорожденного с молоком матери поступают антитела, обеспечивающие невосприимчивость к инфекциям.
Всасывание продуктов расщепления жиров. Усвояемость жиров очень высока. В кровь всасывается свыше 95 % триглицеридов и 20-50 % холестерина. У человека при обычной диете с калом выделяется до 5-7 г жира в сутки. Основная масса продуктов гидролиза жиров всасывается в двенадцатиперстной и тощей кишке.
Образующиеся в результате взаимодействия моноглицеридов, жирных кислот при участии солей желчных кислот, фосфолипи-дов и холестерина смешанные мицеллы поступают на мембраны энтероцитов. Мицеллы в клетки не проникают, но их липидные компоненты растворяются в плазматической мембране и, согласно концентрационному градиенту, поступают в цитоплазму энтероцитов. Желчные кислоты мицелл, остающиеся в полости кишечника, транспортируются в подвздошную кишку, где подвергаются всасыванию по механизму первичного транспорта.
В кишечных эпителиоцитах происходит ресинтез триглицеридов из моноглицеридов и жирных кислот на микросомах эндоплазма-тического ретикулума. Из новообразованных триглицеридов, холестерина, фосфолипидов и гликопротеинов образуются хиломикро-ны - мельчайшие жировые частицы, заключенные в тончайшую белковую оболочку. Диаметр хиломикронов составляет 60-75 нм. Хиломикроны накапливаются в секреторных везикулах, которые сливаются с латеральной мембраной энтероцита, и через образующееся при этом отверстие выходят в межклеточное пространство, откуда по центральному лимфатическому и грудному протокам поступают в кровь. Основное количество жира
всасывается в лимфу. Поэтому через 3-4 ч после приема пищи лимфатические сосуды наполнены большим количеством лимфы, напоминающей молоко (млечный сок).
Жирные кислоты с короткими и средними цепями довольно хорошо растворимы в воде и могут диффундировать к поверхности энтероцитов, не образуя мицелл. Они проникают через клетки кишечного эпителия непосредственно в портальную кровь, минуя лимфатические сосуды.
Всасывание жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К) тесно связано с транспортом жиров в кишечнике. При нарушении всасывания жиров угнетаются всасывание и усвоение этих витаминов.
Пищеварительная система человека:
- ротовая полость
- глотка
- пищевод
- желудок
- тонкий кишечник (начинается с двенадцатиперстной кишки)
- толстый кишечник (начинается со слепой кишки, заканчивается прямой кишкой)
Переваривание питательных веществ происходит с помощью ферментов:
- амилаза (в слюне, поджелудочном и кишечном соке) переваривает крахмал до глюкозы
- липаза (в желудочном, поджелудочном и кишечном соке) переваривает жиры до глицерина и жирных кислот
- пепсин - (в желудочном соке) переваривает белки до аминокислот в кислой среде
- трипсин - (в поджелудочном и кишечном соке) переваривает белки до аминокислот в щелочной среде
- выделяет желчь, которая не содержит ферментов, зато эмульгирует жиры (разбивает их на мелкие капельки), а так же стимулирует работу ферментов, перистальтику кишечника и подавляет гнилостные бактерии
- выполняет барьерную функцию (очищает кровь от вредных веществ, полученных в процессе пищеварения).
В ротовой полости выделяется слюна, содержащая амилазу.
В желудке - желудочный сок, содержащий пепсин и липазу.
В тонкую кишку выделяются кишечный сок, поджелудочный сок (оба содержат амилазу, липазу, трипсин), а также желчь. В тонкой кишке завершается пищеварение (происходит окончательное переваривание веществ за счёт пристеночного пищеварения) и происходит всасывание продуктов пищеварения. Чтобы увеличить поверхность всасывания, тонкая кишка изнутри покрыта ворсинками. Аминокислоты и глюкоза всасываются в кровь, глицерин и жирные кислоты - в лимфу.
В толстом кишечнике происходит всасывание воды, а также живут бактерии (например, кишечная палочка). Бактерии питаются растительной клетчаткой (целлюлозой), поставляют человеку витамины Е и К, а так же не дают размножаться в кишечнике другим, более опасным бактериям.
Установите последовательность расположения органов пищеварительной системы, начиная с толстой кишки. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) глотка
2) ротовая полость
3) толстая кишка
4) тонкая кишка
5) желудок
6) пищевод
Ответ
1. Выберите три варианта. Какие особенности характерны для строения и функций тонкого кишечника человека?
1) обеспечивает всасывание питательных веществ
2) выполняет барьерную роль
3) слизистая оболочка не имеет выростов - ворсинок
4) включает в состав двенадцатиперстную кишку
5) выделяет желчь
6) обеспечивает пристеночное пищеварение
Ответ
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для тонкой кишки человека?
1) самая длинная часть пищеварительной трубки
2) включает двенадцатиперстную кишку
3) происходит всасывание основной массы питательных веществ
4) происходит основное всасывание воды
5) расщепляется клетчатка
6) формируются каловые массы
Ответ
3. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. В тонком кишечнике человека происходят процессы.
1) выработка поджелудочного сока
2) всасывание воды
3) всасывание глюкозы
4) расщепление клетчатки
5) расщепление белков
6) всасывание через ворсинки
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. В каком отделе кишечника человека происходит расщепление растительной клетчатки
1) двенадцатиперстной кишке
2) толстой кишке
3) тонкой кишке
4) слепой кишке
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какую роль в пищеварении играет желчь?
1) расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты
2) активизирует ферменты, эмульгирует жиры
3) расщепляет углеводы до углекислого газа и воды
4) ускоряет процесс всасывания воды
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Рудимент слепой кишки в организме человека находится между тонкой кишкой и
1) двенадцатиперстной
2) толстой
3) желудком
4) прямой
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Желчь образуется в
1) желчном пузыре
2) железах желудка
3) клетках печени
4) поджелудочной железе
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Расщепление клетчатки при участии микроорганизмов у человека происходит в
1) двенадцатиперстной кишке
2) слепой кишке
3) толстой кишке
4) тонкой кишке
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. В организме человека облегчает расщепление жиров, усиливает перистальтику кишечника
1) инсулин
2) соляная кислота
3) желчь
4) поджелудочный сок
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. В каком отделе пищеварительного канала человека всасывается основная масса воды
1) желудке
2) пищеводе
3) тонкой кишке
4) толстой кишке
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Витамины группы В синтезируются бактериями-симбионтами в
1) печени
2) желудке
3) тонкой кишке
4) толстой кишке
Ответ
1. Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании пищи. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) интенсивное всасывание воды
2) набухание и частичное расщепление белков
3) начало расщепления крахмала
4) всасывание аминокислот и глюкозы в кровь
5) расщепление всех биополимеров пищи до мономеров
Ответ
2. Установите последовательность процессов пищеварения
1) всасывание аминокислот и глюкозы
2) механическое измельчение пищи
3) обработка желчью и расщепление липидов
4) всасывание воды и минеральных солей
5) обработка пищи соляной кислотой и расщепление белков
Ответ
3. Установите последовательность изменений, происходящих с пищей в организме человека по мере прохождения её по пищеварительному каналу. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) обработка пищевого комка желчью
2) расщепление белков под действием пепсина
3) расщепление крахмала амилазой слюны
4) всасывание воды и образование каловых масс
5) всасывание продуктов расщепления в кровь
Ответ
4. Установите последовательность этапов процесса пищеварения в организме человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) поступление мономеров в кровь и жиров в лимфу
2) расщепление крахмала до простых углеводов
3) расщепление белков до пептидов и аминокислот
4) удаление непереваренных остатков пищи из организма
5) расщепление клетчатки до глюкозы
Ответ
5. Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании пищи. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) поступление желчи в двенадцатиперстную кишку
2) расщепление белков под действием пепсина
3) начало расщепления крахмала
4) всасывание жиров в лимфу
5) поступление каловых масс в прямую кишку
Ответ
6. Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) расщепление углеводов амилазой слюны
2) расщепление жиров липазой поджелудочной железы
3) активное всасывание аминокислот, глюкозы, глицерина и жирных кислот
4) эмульгирование жиров желчью
5) расщепление белков пепсином
6) расщепление клетчатки
Ответ
СОБИРАЕМ 7:
1) окончательное всасывание воды
2) расщепление белков трипсином
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие функции в организме человека выполняет пищеварительная система?
1) защитную
2) механической обработки пищи
3) удаления жидких продуктов обмена
4) транспорта питательных веществ к клеткам тела
5) всасывания питательных веществ в кровь и лимфу
6) химического расщепления органических веществ пищи
Ответ
Определите последовательность перемещения пищи, поступившей в пищеварительную систему человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) двенадцатиперстная кишка
2) глотка
3) пищевод
4) прямая кишка
5) желудок
6) толстая кишка
Ответ
Определите правильную последовательность событий, происходящих при метаболизме углеводов в организме человека, начиная с попадания пищи в ротовую полость. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) Окисление сахаров в клетках до углекислого газа и воды
2) Поступление сахаров в ткани
3) Всасывание сахаров в тонком кишечнике и поступление их в кровь
4) Начало расщепления полисахаридов в ротовой полости
5) Окончательное расщепление углеводов на моносахариды в двенадцатиперстной кишке
6) Выведение из организма воды и углекислого газа
Ответ
1. Установите последовательность обмена белков в организме человека, начиная с поступления их с пищей. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) окисление с образованием АТФ, углекислого газа, воды, мочевины
2) образование пептидов под действием пепсина
3) синтез миозина, казеина
4) белки пищи
5) образование аминокислот под действием трипсина
Ответ
2. Установите правильную последовательность переваривания белков, начиная с поступления их в ротовую полость с пищей. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) механическое измельчение и смачивание
2) поступление аминокислот в кровь
3) расщепление на пептиды в кислой среде
4) расщепление пептидов до аминокислот при помощи трипсина
5) поступление пищевого комка в двенадцатиперстную кишку
Ответ
1. Установите соответствие между особенностями и отделами кишечника человека: 1) тонкий, 2) толстый. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) имеются бактерии, которые синтезируют витамины
Б) происходит всасывание питательных веществ
В) перевариваются все группы пищевых веществ
Г) осуществляется движение непереваренных остатков пищи
Д) длина составляет 5-6 м
Е) слизистая оболочка образует ворсинки
Ответ
2. Установите соответствие между характеристиками и отделами кишечника: 1) тонкий, 2) толстый. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) всасывание основной массы воды
Б) интенсивное всасывание глюкозы и аминокислот
В) расщепление клетчатки с участием бактерий
Г) эмульгирование жиров с участием желчи
Д) формирование каловых масс
Ответ
Установите соответствие между процессом пищеварения у человека и органом пищеварительной системы, в котором он происходит: 1) желудок, 2) тонкая кишка, 3) толстая кишка. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) Происходит окончательное расщепление жиров.
Б) Начинается переваривание белков.
В) Происходит расщепление клетчатки.
Г) Пищевая масса обрабатывается желчью
и поджелудочным соком.
Д) Происходит интенсивное всасывание питательных
веществ.
Ответ
Установите соответствие между функциями и органами пищеварения человека: 1) ротовая полость, 2) желудок, 3) толстая кишка. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) всасывание основной массы воды
Б) расщепление клетчатки
В) расщепление белков
Г) первоначальное расщепление крахмала
Д) формирование пищевого комка
Е) синтез бактериями-симбионтами витаминов группы В
Ответ
Выберите три варианта. Какую положительную роль играет микрофлора толстого кишечника в организме человека?
1) активизирует ферменты кишечного сока
2) синтезирует витамины
3) участвует в переваривании клетчатки
4) разрушает клетки крови
5) тормозит развитие гнилостных бактерий
6) усиливает сокращение стенок кишечника
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Отдел толстого кишечника и его микрофлора обеспечивают
1) активацию ферментов поджелудочной железы
2) синтез витаминов Е, К и группы В и других биологически активных веществ
3) расщепление белков, жиров и углеводов
4) всасывание аминокислот, глюкозы, глицерина и жирных кислот в кровь или лимфу
5) поддержание водного и минерального баланса в организме
6) иммунную и конкурентную защиту от патогенных микробов
Ответ
Установите соответствие между характеристиками и органами пищеварительной системы человека: 1) желудок, 2) печень, 3) поджелудочная железа. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) вырабатывает слизь, ферменты и соляную кислоту
Б) является самой большой железой организма
В) является железой смешанной секреции
Г) выполняет барьерную функцию на пути движения крови
Д) обеспечивает начальное расщепление белков
Ответ
Установите соответствие между признаками строения и органами пищеварения человека: 1) желудок, 2) поджелудочная железа
А) Орган имеет внешнесекреторную и внутрисекреторную части.
Б) Стенки состоят из трёх слоёв.
В) Полый орган выстлан железистым эпителием.
Г) Слизистая оболочка имеет железы, выделяющие ферменты и кислоту.
Д) Орган имеет протоки, открывающиеся в двенадцатиперстную кишку.
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие функции в организме человека выполняет желчь?
1) обеспечивает барьерную функцию
2) активизирует ферменты панкреатического сока
3) дробит жиры в мелкие капли, увеличивая площадь соприкосновения с ферментами
4) содержит ферменты, расщепляющие жиры, углеводы и белки
5) стимулирует перистальтику кишечника
6) обеспечивает всасывание воды
Ответ
Прочитайте приведенный ниже текст, в котором пропущен ряд слов. Для каждой буквы выберите термин из списка. «Всасывание питательных веществ происходит в (А), которые расположены в (Б). Поверхность каждой ворсинки покрыта (В), под которыми расположены кровеносные сосуды и (Г). В кровеносные сосуды поступают продукты расщепления крахмала (Д) и белков (Е). Продукты расщепления жиров превращаются в клетках эпителия ворсинок в жиры, характерные для данного организма.»
1) ворсинки
2) глюкоза
3) многослойный эпителий
4) толстая кишка
5) аминокислоты
6) лимфатический сосуд
7) однослойный эпителий
8) тонкая кишка
Ответ
1. Установите соответствие между процессами и отделами пищеварительной системы: 1) тонкий кишечник, 2) желудок. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) расщепление пептидов до аминокислот при помощи трипсина
Б) расщепление углеводов до моносахаридов при помощи амилазы
В) расщепление белков до коротких пептидов при помощи пепсина
Г) секреция сока, содержащего соляную кислоту
Д) эмульгация липидов желчными кислотами
Е) всасывание аминокислот, глицерина, жирных кислот, глюкозы
Ответ
2. Установите соответствие между процессами и органами человека: 1) желудок, 2) тонкий кишечник. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) всасывание основной массы питательных веществ
Б) обезвреживание пищи от бактерий
В) денатурация и набухание белков
Г) расщепление основной массы белков, липидов, углеводов
Д) пристеночное пищеварение
Ответ
© Д.В.Поздняков, 2009-2019
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 мм 2 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.
Поступление в организм воды происходит при питье и употреблении пищи. Всасывается вода в толстом и тонком кишечнике, одновременно с другими веществами. В тонком кишечнике высокую эффективность всасывания воды обеспечивает не только огромная суммарная поверхность слизистой кишечника, но и сопряжение процессов всасывания и гидролиза на мембране энтероцита. В обеспечении всасывания определенное значение имеет интенсивность лимфотока и кровотока в ворсинках, покрывающих стенки кишечника, а также их сокращение. При сокращении ворсинок происходит сжимание находящихся внутри них лимфатических капилляров, которые способствуют оттоку лимфы. Присасывающее действие, которое облегчает всасывание, создается при расправлении ворсинок. Перистальтика кишечника способствует всасыванию, так как благодаря этому происходит повышение внутриполостного давления, которое способствует росту фильтрационного давления.
Процесс пищеварения приводит к резкому усилению кровоснабжения слизистой кишечника. Так через слизистые вне приема пищи проходит до двухсот миллилитров крови в минуту, а в разгар пищеварения – пятьсот-шестьсот миллилитров крови в минуту. Усиление кровообращения наполняет энтероциты энергией, которая используется для активного всасывания углеводов, ионов и других соединений. Также обильный кровоток поддерживает концентрацию воды и веществ между протекающей кровью и межклеточным содержимым ворсинок. Механизмы диффузии, пассивного осмоса и активного энергозависимого транспорта обеспечивают всасывание. Через пищеварительный тракт в сутки проходит до десяти литров воды — шесть-семь поступает с пищеварительным соком, два-три – с пищей.
Большая часть воды всасывается в тонком кишечнике (верхних его отделах), сто-сто пятьдесят миллилитров воды выводится с калом.
На протяжении кишечника осмотическое давление плазмы практически всегда равно осмотическому давлению пищевого химуса. Всасыванию воды способствует одновременное всасывание минеральных солей, аминокислот и углеводов. Вода по осмотическому градиенту проникает достаточно легко в обе стороны. Водорастворимые витамины абсорбируются вместе с водой. Факторы, которые нарушают всасывание пищевых веществ, приводят к тому, что водный обмен организма также затрудняется.
Ионы Cl~ и Na+ играют в переносе воды через межклеточные промежутки и мембраны решающую роль. Из полости кишечника активно абсорбируется Na+. По электрохимическому градиенту вслед за ним происходит поступление ионов НСОз и С1~. Обменная диффузия СГ на НСОз и Na+ на К+ также происходит в кишечнике.
Водный дисбаланс организма возникает в результате потери жидкости из-за поноса и рвоты. При профузных поносах могут теряться десятки литров воды, при простых поносах и рвоте – несколько литров. Лечебные мероприятия, которые направлены на устранение заболевания, должны сопровождаться восстановлением электролитного и водного баланса организма.
К органам пищеварения ежесуточно поступает около 10 л воды: 2-3 л с пищей, от 6 до 7 л - с пищеварительными соками. С калом же выделяется лишь 100-150 мл ее. Основная масса воды всасывается в тонкой кишке. Незначительное количество воды всасывается в желудке и толстой кишке.
Вода всасывается преимущественно в верхних отделах тонкой кишки благодаря осмоса, если осмотическое давление химуса ниже, чем плазмы крови. Вода легко проникает через барьер с осмотическим градиентом. А если в двенадцатиперстной кишке содержится гиперосмотическим химус, то вода здеови поступает сюда. Всасывание углеводов,
аминокислот, особенно минеральных солей способствует одновременному всасыванию воды. Вместе с водой всасываются и водорастворимые витамины. Поэтому все факторы, которые нарушают процесс всасывания питательных веществ, затрудняющих и водный обмен организма.
Решающая роль в переносе воды через мембраны и межклеточные промежутки принадлежит ионам Na + и Сl-.
Можно выделить два этапа транспорта Na +. На базолатеральных мембранах энтероцита активно функционирует энергозависимый Na + - / K +-Hacoc. Этой мембране свойственна высокая активность Na + -, К +-АТФ-азы. Благодаря такому насоса в клетке поддерживается достаточно низкая концентрация Na +. У апикальной мембраны создается значительный концентрационный градиент Na +, благодаря которому этот ион через апикальную мембрану пассивно переходит из химуса в энтероцитах. Кроме концентрационного имеет значение электрический градиент - разность электрических потенциалов внутри клетки и снаружи ее.
Минералокортикоид альдостерон улучшает всасывание Na + и Н20. Абсорбция Na + усиливается и под влиянием кортикостероидов.
Двухвалентные ионы всасываются медленнее одновалентных, а Са2 + - быстрее, чем Mg2 + Многие двухвалентных ионов всасываются активно с помощью транспортных систем. Функциональная активность этих систем контролируется соответствующими механизмами регуляции. Так, Са2 + всасывается в целом активно - в зависимости от потребностей организма. Для переноса ему нужны витамин D, белок, который связывает Са2 +. При этом процесс всасывания Са2 + зависит от соотношения гормонов гипофиза, надпочечников и (особенно) щитовидной (кальцитонин) и околощитовидных (паратгормон) желез.
Mg2 + всасывается теми же системами, что и Са2 +, и они взаимно конкурентны. Железо, всасываясь активно, в энтероцитах соединяется с транспортным белком - апоферритина. Конечно всасывается небольшой процент железа, содержащегося в пище, но при интенсивном кроветворении в связи с ростом потребностей организма в этом микроэлементе процесс всасывания усиливается.