Пищеварение в кишечнике

Именно в кишечнике завершается процесс расщепления составляющих химуса до мономеров.

v Панкреатическая железа, железки кишечника. Вспомогательная роль – желчные кислоты.

1. Операция Тири-Велла. Тирри – подшивание стенки кишечника. Тири-Велла – позволяет следить за движением химуса (на стенку выводится 2 протока); лучше использовать верхний отдел тощей кишки, так как пищеварительный сок этого отдела содержит наибольшее количество разнообразных ферментов.

2. Исследования с бариевой кашицей.

3. Инструментальные способы обследования (гастродуоденоскопия, например).

Основная пищеварительная железа – поджелудочная.

Выделяет гормоны (инсулин, глюкагон).

Состав и свойства панкреатического сока:

В день выделяется до 2,5 литров панкреатического сока, который имеет щелочную среду (pH = 7,5 – 8,8). Щелочная реакция среды обеспечивается за счет бикарбанатов. Они синтезируются ацинарными клетками выводных протоков поджелудочной железы.

Компоненты панкреатического сока – ферменты:

1) Протеолитические ферменты:

a) Трипсин, который образуется из трипсиногена под влиянием энтерокиназы/эндопептидазы кишечного сока -> аутокаталитическая активация трипсиногена при помощи уже активированного ферментом трипсина.

b) Химотрипсин, образующийся из химотрипсиногена под влиянием трипсина.

c) Эластаза, образующаяся из проэластазы под влиянием трипсина. Особенно активно гидролизует белки соединительной ткани – эластин и коллаген.

2) Глюколитические ферменты:

a) Альфа-амилаза - она расщепляет даже сырой крахмал, продуцируется ацинарными клетками сразу в активном состоянии.

b) Мальтаза.

3) Липолитические:

a) Липаза, которая гидролизует жиры на моноглицериды и свободные жирные кислоты (единственный фермент, способный расщеплять нерастворимые в воде триглицериды).

b) Колипаза и ионы кальция – повышают эффективность липазы.

c) Фосфолипаза, расщепляющая фосфолипиды на производные фосфорной кислоты и липиды.

4) Нуклеотические (дезоксирибонуклеаза и рибоксинуклеаза – расщепляет РНК и ДНК до нуклеотидов).

У новорожденных значительно меньше секреция поджелудочного сока (пища, поступающая с молоком, расщепляется другим способом). С 5-6 месяцев секреция резко возрастает, вместе с содержанием бикарбонатов и ферментов в поджелудочном соке.

Регуляция секреции:

Нервно-гуморальный механизм.

Нервная:

При виде и запахе пищи – раздражение рецепторов, импульсы поступают в продолговатый мозг, а дальше по блуждающему нерву поступает к поджелудочной железе (очень быстрый процесс).

Гуморальная:

Под влиянием HCl и химуса активируются S-клетки и ССК-клетки слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, вырабатывающие секретин и ХЦК*, которые при совместном действии потенцируют друг друга. В результате вырабатывается большое количество сока, богатого бикарбонатами и водой, но бедный ферментами.

Этот механизм направлен на нейтрализацию соляной кислоты. В отличие от желудка, нет защитной слизи – соляная кислота может губительно влиять на слизистые оболочки кишечника.

*Холицистокинин-панкреозимин: этот гормон выделяется под влиянием продуктов химуса, всасывается в кровь и стимулирует ацинозные клетки железы – вырабатывается меньше сока, чем при влиянии секретина, но этот сок богат ферментами.

Дополнительно усиливают секрецию: серотонин, гастрин, инсулин, бонбензин, соли желчных кислот.

Тормозят: панкреатический полипептид (ПП), глюкозозависимый инсулинотропный полипептид (ГИП), глюкагон, соматостатин, вещество П, энкефалины, кальцитонин, адренокортикотропный гормон (АКТГ).

v Печень:

Не только пищеварительная роль – влияет и на обменные процессы (синтез белков плазмы крови – все альбумины и 50% глобулинов; синтез из глюкозы гликогена; дезаминирование аминокислот, образование аммиака, синтез мочевины; синтез и распад липопротеинов и фосфолипидов; ферментативное окисление этилового спирта – алкогольдегидрогиназа, детоксикация – нейтрализация путем превращений всех химических веществ, что образуются в организме; синтез протромбина и других факторов свертывания крови; инактивация гормонов; печень – кровяное депо, участвует в иммуногенезе).

Желчь:

Образование желчи –> переваривание жиров. Желчные кислоты, вырабатывающиеся в гепатоцитах из холестерина. До 1.5 литров в сутки (pH = 7,8 - 8.6)

Компоненты желчи:

1. Холевая и хенодезоксихолевая кислоты.

Эти кислоты с гликоколом и таурином в полости кишечника образуют гликохолевую, гликодезоксихолевую кислоты в соотношении 3:1. В кишечнике под действием микробов они превращаются во вторичные желчные кислоты (дезоксихолевая и тд).

2. Желчные пигменты – билирубин и биливердин (продукты распада гемоглобина – ферменты, приносящие кислород).

3. Холестерин.

4. Муцин

Значение желчи: желчные кислоты имеют лидирующую роль среди всех компонентов желчи.

· Активация липазы.

· Эмульгирование жиров.

· Нейтрализация кислой среды и создание pH, необходимой для работы.

· Способствует всасыванию жирных кислот с образованием мицелл (комочки жира, окруженные мембраной из желчных кислот).

· Оказывает бактерицидное действие.

· Усиление моторики.

· Всасывание жирорастворимых витаминов (А, К, Д).

· Способ пристеночному пищеварению.

· Способствую росту микробов.

· Способствуют обновлению эпителия кишечника.

Желчь не обладает ферментативной активностью, но помогает процессу расщепления жиров и белков.

Желчеобразование – холерез – непрерывно (усиливается во время пищеварения). Синтез зависит от содержания желчных кислот в крови (отработанные желчные кислоты попадают в кровь). Если в крови кислот мало – синтез усиливается, и наоборот.

Желчный пузырь – накапливание желчи (печеночная желчь) -> всасывание воды -> желчь темнеет –> получаем концентрат желчи (пузырная желчь).

В процессе приема пищи происходит постепенное выделение сначала пузырной, а потом печеночной желчи.

Регуляция секреции:

Запускает процесс рефлекторная фаза. После присоединяется гормональная фаза, основной гормон – холецистокинин.

Нервная:

Импульсы от рецепторов поступают в продолговатый мозг, а потом по блуждающему нерву достигают желчевыводящих протоков. В стенке их есть миоэпителиальные клетки. Печеночный сфинктер, пузырный сфинктер, основной сфинктер – сфинктер Одди (на нисходящей части двенадцатиперстной кишки). Происходит расслабление сфинктеров – выход желчи.

Гуморальная:

При помощи гормона холицистокинина.

Онтогенез:

Начинается с 3 месяцев внутриутробного развития. У новорожденного – меньше концентрация желчи кислот, но больше муцина (нет необходимости в желчи). Стеаторея – появления жира в кале новорожденного (от недостатка желчи).

v Кишечник:

С помощью кишечного сока. Бруннеровы железы (12-перстная кишка). Либеркюновы железы (тонкая кишка). В этом соке ферменты, завершающие переваривает до мономеров. Кишечный сок образуется из 2-х фракций: слущенные клетки слизистой и вода. Полное обновление слизистой происходит в течение 3-х суток. Кишечного сока выделяется до 2.5 литров в сутки. pH = 7.9 – 8.5.

Содержит около 20 ферментов:

a. пептидазы: пептиды –> аминокислоты.

b. липаза: жир –> глицерин и жирные кислоты.

c. нуклеазы.

d. амилаза.

e. мальтаза.

f. сахараза: сахароза – > глюкоза и фруктоза.

g. лактаза: лактоза -> глюкоза и галактоза.

Особенности регуляции:

Местный механизм: двигается химус -> раздражает рецепторы –> импульс от клеток-рецепторов кишки в нервное сплетение (подслизистое сплетение) –> импульс к клеткам желёз –> стимулирование выделения кишечного сока.

Типы пищеварения:

Полостное и пристеночное (мембранное).

Полостное – происходит в полости пищеварительного канала под действием сока панкреатической железы и кишечного сока. Итог: расщепление крупных и средних молекул на более низкомолекулярные фрагменты.

Мембранное – расщепление димеров и тримеров до мономеров.

Ворсинка кишечника – схема.

Клетки кишечного эпителия, поверхности которых обращены в полость. Имеют микроворсинки. На микроворсинках встроены ферменты. Видны гликокаликсы.

Такая схема нужна, чтобы окончательно расщепить питательные вещества. Гликокаликс – сорбируются ферменты, находящиеся в полости кишечника. Встраиваясь в мембрану, они ориентируют свои активные центры на тримеры, димеры – более эффективное расщепление. Основные ферменты встроены в основание микроворсинки. Субстрат, димер –> взаимодействие -> расщепление. Решает вопросы: избирательное расщепление только димеров, так как крупные молекулы не пройдут. Гликокаликс – сито. Отсеивает молекулы. Не позволяет пройти крупным образованиям (микробам) – нет гнилостных реакций, стерильность окончательного расщепления. Сопряжены процессы окончательного расщепления с транспортом их через мембрану в клетку.

Полостное – фермент не связан с активным центром –> низкая скорость расщепления.

Онтогенез:

У новорожденных – мембранное пищеварение преобладает. Поэтому низкая активность ферментов пакреатической железы. Но пища расщепляется и окончательным гидролизом на стенке кишечника. Кишечный сок новорожденных – активные лактаза, щелочная фосфотаза, пептидазы. Активность лактазы у взрослого обычно падает. А у некоторых не падает. Все зависит от того, был ли перерыв между молочным кормлением и прикормом (переход с молока на другую еду без него).

Человек – единственное млекопитающее, которое пьет и ест молоко и молочные продукты в течение всей жизни.

v Всасывание продуктов питания:

Всасывание – процесс переноса веществ из пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма (эпителий, лимфа, кровь). Основное всасывание происходит в тонком кишечнике. Его общая площадь – 200 м². В основном всасывание мономеров. Всасывание путем пиноцитоза и фагоцитоза и за счет транспорта в межклеточное пространство. Мономеры всасываются путем пассивного транспорта (диффузия, фильтрация, осмос). Активный транспорт – перенос веществ против градиента концентрации при затрате АТФ. Вторичный транспорт – за счет энергии, необходимой для переноса натрия, используют и для одновременного переноса глюкозы в том же направлении.

o Всасывание аминокислот происходит при помощи систем. Энтероцит -> кровь -> по воротной вене в печень, где происходят синтетические процессы образования белков, а часть аминокислот разносятся по организму. Все, что поступает в печень – всё двигается по воротной вене.

o Моносахара через активный транспорт в энтероцит –> кровь –> воротная вена в печень –> синтез гликогена. Другая часть моносахаров идет в общий кровоток.

o Фруктоза всасывается путем облегченной диффузии.

o Жирные кислоты с короткими цепями попадают в энтероцит. С длинными: образуют мицеллы с желчными кислотами –> поступают в мембрану энтероцита –> распад комочка –> жирные кислоты в клетку –> в клетке ресинтез (синтез нового жира) –> капельки жира, покрытые протеиновой мембраной (хиломикроны), поступают в межклеточную жидкость –> в лимфатические каппиляры. Жир поступает в общий кровоток путем лимфотока. В грудной проток –> в вены.

o Вода всасывается через осмотический градиент и диффузия в тонком кишечнике. В день примерно 8-10 литров всасывается.

o Ионы – сложная система. И активный транспорт, и диффузия, и осмос.

Регуляция процесса всасывания:

Гормоны – дилликинин(??????? Не уверена). Избирательно действует на клетки –> периодически сжимает клетки –> выдавливает из ворсинки всё в кровоток –> постепенное удаление того, что всосалось –> возникновение разряженного пространства –> лучшее всасывание. Сокращение стенки кишки и рост давления –> улучшение всасывания (блуждающий нерв и холецистокинин).

Увеличение кровотока за счет вазодерматации (гистамин – расширяет сосуды, брадикинин).

Усиление синтеза транспортных систем – это каналы и N-K-АТФ’аза (витамин Д3, альдестерон).

Онтогенез:

У новорожденных очень высокая проницаемость оболочки –> могут всасываться высокомолекулярные тела (иммуноглобулины) от мамы => пассивный иммунитет приобретается от матери.

Повышенная проницаемость способствует всасыванию не только хороших веществ, но и аллергенов, токсинов –> развитие аллергических реакций у плода.

v Толстый кишечник:

Основной процесс - формирование каловых масс. В начальных отделах толстой кишки еще выделяются ферменты –> продолжение расщепления. Всасывание воды в большом количестве. Особенность: микрофлора. В кишечнике обитает до 500 видов микробов общим весом до 2 кг.

У новорожденного – кишечник стерилен. Через сутки – появляются первые бактерии. У взрослого 90% бактерий - анаэробы (бифидобактерии и бактероиды), 10% - кишечная палочка + молочнокислые бактерии. Формированию микрофлоры способствует бета-лактоза материнского молока, которая медленно расщепляется в кишечнике –> достигает толстого кишечника –> питает бактерии.

Роль микрофлоры:

a. Подавляет патогенные микрофлоры (наша флора нужна человеку, любой дисбактериоз = неприятные последствия. Дисбактериоз <– неумелое употребление лекарств).

b. Инактивирует и расщепляет ферменты.

c. Разлагает желчные кислоты.

d. Расщепляет целлюлозу (в какой-то мере).

e. Осуществляет синтез витаминов K, B₁, B₂ и фолиевой кислоты (витамин B₉).

f. Стимулирует иммунитет организма (микрофлора позволила создать группы крови).

g. Процессы брожения углеводов до молочной кислоты, алкоголя, процессы гниения белков (образование гистамина). При сбалансированном питании – процессы в равновесии. Равновесию помогают молочные продукты.

Кал:

Кал = не переваренная пища + погибшие бактерии (100-200 грамм сухого кала).

Моторика толстой кишки: серозная оболочка, наружный продольный мышечный слой, средний циркулярный слой, внутренний продольный слой, слизистая.

Мышечные слои, сокращаясь, обеспечивают процессы моторики.

Тем самым обеспечиваются перемешивание, измельчение пищи, поэтапную эвакуацию, регуляцию процесса всасывания. Между наружным продольным и внутренним циркулярным слоями – Ауэрбахово сплетение (регуляция сокращений мышечной стенки). Ближе к слизистой – Мейсснерово сплетение (отвечает за секрецию).

К этим сплетениям подходят окончания блуждающего нерва и симпатического нерва. Блуждающий нерв –> стимулирует моторику, симпатический –> подавляет.

Регуляция работы:

Сенсорные клетки -> Интернейроны -> Двигательные нейроны -> Ассонаторные клетки (пейсмекеры).

Миогенные механизмы – для гладких мышц характерна автоматия (способность пейсмекеров самостоятельно возбуждаться –> посылать импульс –> самопроизвольное сокращение). Автоматия нужна для того, чтобы мы не думали о проблемах движения химуса.

Нейрогенные – связаны с работой Ауэрбахова сплетения (пейсмекеры, получая информацию от рецепторов, задают программу сокращения. Работают в виде модулей).

Гормональные механизмы – на гладкомышечных клетках есть рецепторы для гормонов (усиливает сокращение клеток – гастрин, гистамин, энкефалин, вилликинин, серотонин, холецистокинин; тормозят – ВИП, ГИП, энтерогастрон, окись азота - NO).

Виды сокращения:

1. Перемешивание – ритмическое сокращение циркулярных волокон.

2. Маятникообразное (продольные волокна сокращаются – стенка движется относительно химуса –> петля раскачивается –> напоминает маятник).

3. Перистальтика – перемещение химусов. На небольшом расстоянии. Сокращаются и циркулярные, и продольные волока, а впереди расслабление –> волна движется дальше самостоятельно.

4. Мышечный тонус – работа сфинктеров. До 35 сфинктеров (анатомические – кардиальный, илиоцикальный, гастродуоденальный - и функциональные).

Механизм дефекации и моторика толстого кишечника: разбор самостоятельно.

Онтогенез:

Новоржденный – все виды сокращений кишечника. Слизистая кишечника чувствительна к механическим и химическим воздействиям –> усиление перистальтики –> понос. Дефекация непроизвольная – 5-7 раз/день. Срабатывает гастро-илиальный рефлекс. Возбуждается начальный отдел – усиливается перистальтика остальных отделов. К концу года – 1-2 раза/сутки. Формируется произвольный корковый контроль дефекацией.