Всасывание — процесс транспорта компонентов пищи из полости пищеварительного тракта во внутреннюю среду, кровь и лимфу организма. Всосавшиеся вещества разносятся по организму и включаются в обмен веществ тканей. В полости рта химическая обработка пищи сводится к частичному гидролизу углеводов амилазой слюны, при котором крахмал расщепляется на дек­стрины, мальтоолигосахариды и мальтозу. Кроме того, время пре­бывания пищи в полости рта незначительно, поэтому всасывания здесь практически не происходит. Однако известно, что некоторые фармакологические вещества всасываются быстро, и это находит применение как способ введения лекарственных веществ.

В желудке всасывается небольшое количество аминокислот, глюкозы, несколько больше воды и растворенных в ней минеральных солей, значительно всасывание растворов алкоголя. Всасывание питательных веществ, воды, электролитов осу­ществляется в основном в тонкой кишке и сопряжено с гидроли­зом питательных веществ. Всасывание зависит от величины по­верхности, на которой оно осуществляется. Особенно велика по­верхность всасывания в тонкой кишке. У человека поверхность слизистой оболочки тонкой кишки увеличена в 300—500 раз за счет складок, ворсинок и микроворсинок. На 1 мм* слизистой обо­лочки кишки приходится 30—40 ворсинок, а каждый энтероцит имеет 1700—4000 микроворсинок. На 1 мм поверхности кишечного эпителия приходится 50-100 млн микроворсинок.

У взрослого человека число всасывающих кишечных клеток составляет 10’°, а соматических клеток — 10’°. Из этого следует, что одна кишечная клетка обеспечивает питательными веществами около 100 000 других клеток организма человека. Это предполагает высокую активность энтероцитов в гидролизе и всасывании пита­тельных веществ. Микроворсинки покрыты слоем гликокаликса,образующего из мукополисахаридных нитей на апикальной поверхности слой толщиной до 0,1 мкм. Нити связаны между собой кальциевыми мостиками,что обуславливает формирование особой сети. Она обладает свойствами молекулярного сита, разделющего молекулы по их величине и заряду. Сеть имеет отрицательный заряд и гидрофильна, что придает направленный и селективный характер транспорту через нее низкомолекулярных веществ к мембране микроворсинок, препятствует транспорту через нее высокомолекулярных веществ и ксенобиотиков. Гликокаликс удерживает на поверхности эпителия кишечную слизь, которая вместе с гликокаликсом адсорбирует из полости кишки гидролитические ферменты, продолжающие полостной гидролиз питательных веществ, продукты которого переводятся на мембранные системы микроворсинок. На них завершается гидролиз питательных веществ по типу мембранного пищеварения с помощью кишечных ферментов с образованием в основном мономеров, которые всасываются.

Всасывание различных веществ осуществляется разными механизмами.

Всасывание макромолекул и их агрегатов происходит путем фагоцитоза и пиноцитоза. Эти механизмы относятся к эндоцитозу. С эндоцитозом связано внутриклеточное пищеварение, однако ряд веществ, попав в клетку путем эндоцитоза, транспортируется в везикуле через клетку и выделяется из нее путем экзоцитоза в межклеточное пространство. Такой транспорт веществ назван трансцитозом. Он, видимо, из-за небольшого объема не имеет существенного значения во всасывании питательных веществ, но важен в переносе иммуноглобулинов, витаминов, ферментов и т. д. из кишечника в кровь. У новорожденных трансцитоз важен в транспорте белков грудного молока.

Некоторое количество веществ может транспортироваться по межклеточным пространствам. Такой транспорт называется персорбцией. С помощью персорбции переносятся часть воды и электролитов, а также другие вещества, в том числе белки (антитела, аллергены, ферменты и т. п.) и даже бактерии.

В процессе всасывания микромолекул — основных продуктов гидролиза питательных веществ в пищеварительном тракте, а также электролитов участвует три вида транспортных механизмов: пассивный транспорт, облегченная диффузия и активный транспорт. Пассивный транспорт включает в себя диффузию, осмос и фильтрацию. Облегченная диффузия осуществляется с помощью особых мембранных переносчиков и не требует затраты энергии. Активный транспорт — перенос веществ через мембраны против электрохимического или концентрационного градиента с затратой энергии и при участии специальных транспортных систем (мембранные транспортные каналы, мобильные переносчики, конформационные переносчики). Мембраны имеют транспортеры многих типов. Эти молекулярные устройства переносят один или несколько типов веществ. Часто транспорт одного вещества сопряжен с движением другого вещества, перемещение которого по градиенту концентрации служит источником энергии для сопрягаемого транспорта. Чаще всего в такой роли используется электрохимический градиент Na+. Натрийзависимым процессом в тонкой кишке является всасывание глюкозы, галактозы, свободных аминокислот, дипептидов и трипептидов, солей желчных кислот, били­рубина и ряда других веществ. Натрийзависимый транспорт осу­ществляется и через специальные каналы, и посредством мобиль­ных переносчиков. Натрийзависимые транспортеры расположены на апикальных мембранах, а натриевые насосы — на базолатеральных мембранах энтероцитов. В тонкой кишке существует и натрий-независимый транспорт многих мономеров пищевых веществ. Транспортные механизмы клеток связаны с деятельностью ионных насосов, которые используют энергию АТФ с помощью Na+, К+-АТФазы. Она обеспечивает градиент концентраций натрия и калия между вне- и внутриклеточной жидкостями и, следователь­но, участвует в обеспечении энергией натрийзависимого транспор­та (и мембранных потенциалов). Na+, К+-АТФаза локализована в базолатеральной мембране. Последующее откачивание ионов Na+ из клеток через базолатеральную мембрану (что создает гра­диент концентрации натрия на апикальной мембране) связано с затратой энергии и участием Na+, К+-АТФаз этих мембран. Тран­спорт мономеров (аминокислот и глюкозы), образовавшихся в результате мембранного гидролиза димеров на апикальной мем­бране кишечных эпителиоцитов, не требует участия ионов Na+ и обеспечивается энергией ферментно-транспортного комплекса. Мономер передается с фермента этого комплекса в транспортную систему без предварительного перевода в премембранную вод­ную фазу.

Скорость всасывания зависит от свойств кишечного содержи­мого. Так, при прочих равных условиях всасывание идет быстрее при нейтральной реакции этого содержимого, чем при кислой и щелочной; из изотонической среды всасывание электролитов и пи­тательных веществ происходит быстрее, чем из гипо- и гипертони­ческой среды. Активное создание в пристеночной зоне тонкой кишки с помощью двустороннего транспорта веществ слоя с отно­сительно постоянными физико-химическими свойствами является оптимальным для сопряженного гидролиза и всасывания питатель­ных веществ.

Повышение внутрикишечного давления увеличивает скорость всасывания из тонкой кишки раствора поваренной соли. Это ука­зывает на значение фильтрации во всасывании и роль кишечной моторики в этом процессе. Моторика тонкой кишки обеспечивает перемешивание пристеночного слоя химуса, что важно для гидро­лиза и всасывания его продуктов. Доказано преимущественное всасывание разных веществ в различных отделах тонкой кишки. Допускается возможность специализации разных групп энтеро­цитов на преимущественной резорбции тех или иных пищевых веществ.

Большое значение для всасывания имеют движения ворсинок слизистой оболочки тонкой кишки и микроворсинок энтероцитов. Сокращениями ворсинок лимфа с всосавшимися в нее веществами выдавливается из сжимающейся полости лимфатических .сосудов. Наличие в них клапанов препятствует возврату лимфы в сосуд при последующем расслаблении ворсинки и создает присасываю­щее действие центрального лимфатического сосуда. Сокращения микроворсинок усиливают эндоцитоз и, возможно, являются одним из его механизмов.

Натощак ворсинки сокращаются редко и слабо, при наличии в кишке химуса сокращения ворсинок усилены и учащены (до 6 в 1 мин у собаки). Механические раздражения основания ворси­нок вызывают усиление их сокращений, тот же эффект наблюдает­ся под влиянием химических компонентов пищи, особенно продук­тов ее гидролиза (пептиды, некоторые аминокислоты, глюкоза и экстрактивные вещества пищи). В реализации этих воздействий определенная роль отводится интрамуральной нервной системе (подслизистое, или мейснеровское, сплетение).

Кровь сытых животных, перелитая голодным, вызывает у них усиление движения ворсинок. Считают, что при действии кислого желудочного содержимого на тонкую кишку в ней образуется гор­мон вилликинин, который через кровоток стимулирует движения ворсинок. В очищенном виде вилликинин не выделен. Скорость всасывания из тонкой кишки в большой мере зависит от уровня ее кровоснабжения. В свою очередь оно увеличивается при наличии в тонкой кишке продуктов, подлежащих всасыванию.

Всасывание питательных веществ в толстой кишке незначи­тельно, так как при нормальном пищеварении большая часть их уже всосалась в тонкой кишке. В толстой кишке всасывается боль­шое количество воды, в небольшом количестве могут всасываться глюкоза, аминокислоты и некоторые другие вещества. На этом основано применение так называемых питательных клизм, т. е. введение легкоусвояемых питательных веществ в прямую кишку.

bibliotekar.ru

Всасывание — это процесс транспорта переваренных пищевых веществ из полости желудочно-кишечного тракта в кровь, лимфу и межклеточное пространство.

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.

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.

Большую роль во всасывании играют сокращения ворсинок, которые натощак сокращаются слабо, а при наличии в кишке химуса — до 6 сокращений в 1 минуту. В регуляции сокращения ворсинок принимает участие интрамуральная нервная система (подслизистое, мейснеровское сплетение).

Экстрактивные вещества пищи, глюкоза, пептиды, некоторые аминокислоты усиливают сокращения ворсинок. Кислое содержимое желудка способствует образованию в тонкой кишке специального гормона — вилликинина, стимулирующего через кровоток сокращения ворсинок.

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.

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.

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.

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.

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.

www.colorectalcancer.ru

Всасывание в кишечнике

Общая физиология всасывания в кишечнике

Кишечные ворсинки и микроворсинки

Тонкая кишка является главным местом переваривания и всасывания питательных ве-ществ. Хотя общая ее длина составляет приблизительно 6 м, наличие ворсинок зна-чительно увеличивает площадь переваривания и всасывания (рис. 6-8). Каждая вор-синка имеет центральный лимфатический капилляр, который проходит в ее середине и соединяется с лимфатическими сосудами в подслизистом слое кишечника (рис. 6-9). Кроме того, в каждой ворсинке есть сплетение кровеносных капилляров, по которым оттекающая кровь, в конечном счете, поступает в воротную вену. Помимо ворсинок в слизистой оболочке тонкой кишки имеются крипты, т. е. инвагинации, содержащие относительно недифференцированные клетки. Эти клетки восполняют слущенные клетки ворсинок, пролиферируя и мигрируя из

Рис. 6-8. Увеличение площади поверхности тонкой кишки за счет складок, ворсинок и микроворсинок. Цифры показывают степень увеличения площади всасывания по сравнению с гладкой поверхностью. Складки, ворсинки и микроворсинки вместе увеличивают площадь всасывания в 600 раз. (По:

Yamada Т., Alpcrs D. H.,0wyang С., Powell D. W., Silverstein F. Е., eds. Textbook ot’Gastroenterology, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995; 2: 2497.)

Рис. 6-9. Анатомия микрососудов ворсинок и центральный лимфатический сосуд. (По: Lundgren О. Studies on blood flow distribution and countercurrent exchange in the small intestine. Acta Physiol. Scand. 303:1, 1967; Ya-madaT., Alpers D. H., OwyangC., Powcll D.W., Silver-stein F. E., eds. Textbook of Gastro-enterology, 2nd cd. Philadel-phia: J. B. Lippincott, 1995; 2: 2497.)

крипт к верхушкам ворсинок (рис. 6-10). Хотя на ворсинках имеются и бокаловидные клетки и иммунные клетки, главными клетками ворсинок являются энтероциты. На апикальном участке своей мембраны каждый энтероцит покрыт микроворсинками, кото-рые усиливают переваривание и увеличивают всасывательную поверхность тонкой киш-ки. Энтероциты живут только 3—7 дней, затем они обновляются. По мере созревания в энтероциты недифференцированные клетки начинают вырабатывать различные фермен-ты, такие как дисахаридазы и пептидазы, необходимые для окончательного расщепле-ния питательных веществ перед их всасыванием на апикальных микроворсинках. В этом процессе участвуют также многие рецепторы и транспортеры. Они существенны для всасывания моносахаридов, аминокислот, липидов. Энтероциты тесно соединены друг с другом, так что практически вся абсорбция проходит в микроворсинках, а не через межклеточное пространство. Концентрация ферментов и транспортеров больше в проксимальном отделе тонкой кишки (двенадцатиперстная и тощая кишка), чем в под-вздошной кишке, однако специфические рецепторы для всасывания отдельных веществ, например витамина B12, есть только в подвздошной кишке.

Рис. 6-10. Схема соотношений ворсинки—крипта в тонкой кишке. (По: Yamada Т., Alpers D. H., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastrocnterology, 2nd ed. Philadelphia:

J. B. Lippincott, 1995; 2: 362.)

Основные механизмы всасывания и транспорта веществ

Химус продвигается от двенадцатиперстной кишки вдоль всей тонкой кишки для полного переваривания и всасывания ворсинками и микроворсинками. Мышечная стенка тонкой кишки состоит из внутреннего циркулярного и наружного продольного слоев и совершает, как минимум, два типа сокращений: сегментацию и перистальтику. Сег-ментация вызывает перемешивание химуса, перемещая содержимое кишечника маятнико-образно за счет периодических сокращений сегментов тонкой кишки. Перистальтика — это продвижение перевариваемого материала в направлении к толстой кишке. Данные мышечные сокращения контролируются нервной системой кишечника с модуляцией со стороны парасимпатической нервной системы и гормонов. Для лучшего переваривания и всасывания содержимое кишечника должно быть жидким, поскольку вода обеспечива-ет пространство для диффузии веществ из просвета кишки к поверхности энтероцита. Присутствующая в кишечнике вода поступает через рот с пищей, секретируется орга-нами желудочно-кишечного тракта и тонкой кишкой (около 1.5 л). В тонкой кишке всасывается большая часть из 8.5 л воды, которые, в среднем, поступают в нее за сутки, и для окончательного всасывания до толстой кишки доходит около 0.5—2 л воды (рис.6-11).

Как только электролиты, пептиды, углеводы и липиды достигают энтероцитов, для их всасывания включаются различные механизмы. Это может быть даль

Рис. 6-11. Общий баланс воды в желудочно-кишечном тракте человека. (По: Berne R. M., Levy M. N., eds. Physi-ology. St. Louis: С. V. Mosby, 1983: 802.)

нейшее расщепление веществ ферментами энтероцитов, например дорасщепление угле-водов и пептидов, а может быть непосредственное включение активного транспорта веществ из просвета кишки, например некоторых электролитов. Наружная мембрана энтероцитов обладает низкой проницаемостью для полярных химических структур, по-этому для переноса через нее питательных веществ необходимы специальные мембран-ные белки. Активный транспорт требует затрат энергии АТФ для переноса веществ против градиента их концентрации; например, против градиента концентрации рабо-тает Nа+,К+-АТФаза, локализованная в базолатеральном участке мембраны энтероцитов и перемещающая К+ в клетку, а Na+ из клетки. Белки в мембране клетки являются транспортными каналами, по которым осуществляется перемещение ионов в двух на-правлениях против градиента концентрации. Транспортные каналы могут находиться в «открытом» и «закрытом» состоянии. Примером их служит механизм перемещения ионов хлора на апикальном участке мембраны энтероцитов. Вторичный активный транспорт представляет собой комплекс активных и пассивных механизмов: он происходит за счет активного ионного (с затратой АТФ) транспорта, который формирует градиенты концентраций этих ионов и сочетается с пассивным транспортом энергетически «не-выгодных» молекул, осуществляемым, например, транспортером Nа+/глюкоза, располо-женным на апикальной поверхности энтероцитов. Na+,K+-АТФаза создает низкую кон-центрацию Na+ в клетке. Натрий стремится войти в клетку и с помощью транспортера Nа+/глюкоза входит вместе с глюкозой, которая, в отличие от натрия, идет против градиента концентрации (рис. 6-12). Этот транспорт происходит пассивно, но он невозможен без работы Nа+,К+-АТФазы. Na+/глюкоза-транспортёр является примером котранспорта (симпорт), поскольку и натрий, и глюкоза перемещаются в одном на-правлении. Обменный транспорт (антипорт) осуществляется с помощью белков, пере-мещающих однозарядные молекулы в разных направлениях. Поступление в энтероцит аминокислот, пептидов, витамина В12, желчных кислот происходит по принципу меха-низма котранспорта с Na+ как и описанный ранее транспорт глюкозы. Вода перемеща-ется пассивно в направлении повышенного осмотического давления. После абсорбции воды оба сектора (просвет кишки и слизистая оболочка кишки) становятся изоосмо-тичными. Поскольку осмотическое давление, в основном, создается электролитами, перемещение воды регулируется преимущественно их транспортом. Главным ионом, управляющим перемещением воды, является Na+. Однако глюкоза и другие молекулы также осмотически активны, поэтому их абсорбция сопровождается абсорбцией воды.

Рис. 6-12. Абсорбция Na+ и глюкозы. На апикальном участке мембраны клетки находится Na+/глюкоза-транспортер, переносящий Na+ и глюкозу в клетку, после чего натрий выводится из клетки Na+,К+-АТФазой; глю-коза переносится через базолатеральный участок мембраны специальным переносчиком. Котранспортные меха-низмы с Na+ существуют для переноса аминокислот, ди- и трипептидов, некоторых витаминов группы В и желчных солей. (По: Yamada Т., Alpers D. П., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastroen-terology, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995; 1:334.)

Частная физиология всасывания в кишечнике

Всасывание воды и электролитов

Содержимое тонкой кишки становится изоосмотичным прежде всего за счет дву-направленного перемещения как воды, так и электролитов. Выравнивание осмолярности обычно происходит в двенадцатиперстной кишке, поскольку объем химуса, поступающего туда одномоментно при нормальной работе желудка, небольшой. Если желудок опорожняется ненормально и в двенадцатиперстную кишку поступают большие объемы гиперосмотичного химуса, то в этом случае изоосмотичность в двенадцати-перстной кишке не может быть достигнута. Поскольку вода пассивно проходит в сто-рону гиперосмотичности, жидкость выходит из плазмы через ворсинки и поступает в просвет кишки. Значительный выход жидкости может привести к гиповолемии и веге-тативным реакциям в виде тахикардии и потливости, что является признаками дем-пинг-синдрома.

Главным механизмом абсорбции воды, электролитов и многих органических молекул является Na+,K+-ATФaзa, локализованная на базолатеральных участках мембран энте-роцитов. Этот механизм транспорта требует затраты энергии АТФ и присутствия ио-нов магния для обмена трех ионов натрия, выходящих из клетки, на два иона калия, входящих в клетку. Поскольку суммарно клеткой теряются положительно заряженные ионы, электрический потенциал клетки относительно внеклеточной среды становится отрицательным. Na+,K+-ATФaзa создает градиент натрия, способствующий вхождению натрия обратно в клетку. Поэтому существует много веществ, транспортирующихся в клетку вместе с натрием: глюкоза, аминокислоты, ди- и трипептиды, соли желчных кислот. Для транспорта каждого из этих веществ необходим свой собственный белок-переносчик. Наличие ионов натрия значительно улучшает всасывание глюкозы; с дру-гой стороны, глюкоза усиливает всасывание ионов натрия. На апикальном участке мембраны существуют также Nа+,Н+-антипорт и Сl

,НСО3–-антипорт (рис. 6-13). Бла-годаря этим белкам, Na+ и Сl– поступают в клетку, тогда как ионы водорода и би-карбонат выходят из клеток. Н+ и НСО3– образуются в клетке под действием карбоан-гидразы из СО2. Вода перемещается вслед за натрием пассивно: сначала в клетку, а затем из клетки в плазму крови.

Рис. 6-13. Всасывание воды и натрия в тонкой кишке. (По: Yamada Т., Alpers D. H., Owyang С., Powell D. W., Sil-ver-stein F. E., eds. Textbook of Gastroentcrology, 2nd ed. Philadelphia: J.B.Lippincott, 1995; 1:333.)

Энтероциты также секретируют электролиты, в основном бикарбонат и ионы хлора. Секреция бикарбоната происходит преимущественно в проксимальном отделе тонкой кишки (но наблюдается и в других отделах) посредством Cl–, HСО3–-антипорта, но может осуществляться и с помощью иных механизмов. Секреция хлора связана с нали-чием на базолатеральном участке мембраны Na+,K+, Cl–-котранспортера (рис. 6-14), который переносит все три иона в клетку; это вторичный активный транспортный процесс. Как только хлор накапливается в клетке за счет действия Na,K,Cl и Сl, НСО3-транспортеров, происходит открытие хлорных каналов в апикальном участке мембраны, и хлор выходит из клетки в просвет кишки. Важность механизмов абсорб-ции и секреции хорошо выявляется при нарушении этих процессов. Токсин холерного вибриона стимулирует секрецию хлоридов и угнетает абсорбцию натрия и хлора в эн-тероцитах. При этом вода перемещается в просвет кишки вслед за натрием и вызыва-ет сильную водную диарею. При пероральной регидратации необходимо введение рас-творов NaCl и глюкозы, поскольку Na+/глюкоза-котранспортер и Na+,K+-АТФаза не по-вреждаются холерным токсином и, следовательно, котранспорте? Na+/глюкoзa обеспе-чит сочетанное всасывание Na+ и глюкозы, а соответственно, и воды. Такое лечение значительно улучшает абсорбцию воды даже при холере.

Переваривание белков в желудке происходит при превращении в кислой среде пепсиногена в пепсин (оптимальный рН 1—3). Пепсин расщепляет связи между арома-тическими аминокислотами, соседствующими с карбоксильными аминокислотами. Пепсин инактивируется в щелочной среде. Этот этап переваривания белков отсутствует у больных после гастрэктомии, а также у тех, кто длительное время принимал ингиби-торы Н+,К+-АТФазы, например омепразол. Расщепление пептидов пепсином прекращается после поступления химуса в тонкую кишку.

В тонкой кишке полипептиды подвергаются дальнейшему расщеплению протеазами, имеющимися в соке поджелудочной железы и на поверхности микроворсинок энтероцитов. Основное расщепление пептидов происходит панкреатическими фермента-ми: трипсином, химотрипсином, эластазой и карбоксипептидазами А

Рис. 6-14. Секреция хлора в тонкой кишке. (По: Yamada Т., А1-pers D. H.,0wyang С., Powell D. W„ Silver-stein F. E., eds. Textbook of Gastroenterology, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995; 1:339.)

и В. Энтерокиназа переводит трипсиноген в трипсин, который затем активирует и другие протеазы. Трипсин расщепляет полипептидные цепочки в местах соединений основных аминокислот (лизина и аргинина), в то время как химотрипсин разрушает связи ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана). Эластаза расщепляет связи алифатических пептидов (рис. 6-15). Эти три фермента являются эндопептидазами, т. к. они гидролизуют внутренние связи пептидов. Карбоксипепти-дазы А и В представляют собой экзопептидазы, поскольку отщепляют только концевые карбоксильные группы преимущественно нейтральных и основных аминокислот соответ-ственно. При протеолизе, осуществляемом панкреатическими ферментами, происходит отщепление олигопептидов и некоторых свободных аминокислот. Микроворсинки энте-роцитов имеют на своей поверхности эндопептидазы и экзопептидазы, которые расще-пляют олигопептиды до аминокислот и ди-, трипептидов. Всасывание ди- и трипепти-дов осуществляется с помощью вторичного активного транспорта. Эти продукты затем расщепляются до аминокислот внутриклеточными пептидазами энтероцитов. Аминокис-лоты абсорбируются по принципу механизма котранспорта с натрием на апикальном участке мембраны. Последующая диффузия через базолатеральную мембрану происходит против градиента концентрации, и аминокислоты попадают в капиллярное сплетение ворсинок. Существует, как минимум, пять симпортов Na+/аминокислота, различающихся по типам переносимых аминокислот: нейтральный транспортер (переносящий нейтральные аминокислоты), основной (переносящий аргинин, лизин, гис-тидин), дикарбоксильный (транспортирующий глутамат, аспартат), гидрофоб-

Рис. 6-15. Переваривание белка в просвете кишки панкреатическими протеазами. (Но: Yamada Т.. Аlpers D. H., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., cds. Textbook of Gastroenterology, 2nd ed. Philadelphia:.;. B. Lippincott, 1995; 1: 457.)

ный (транспортирующий фенилаланин, метионин), и имино-транспортер (переносящий пролин, гидроксипролин). Описаны наследственные нарушения функций от-дельных переносчиков аминокислот, приводящие к специфическим дефицитам аминокис-лот.

В кишечнике расщепляются и всасываются только те углеводы, на которые дей-ствуют специальные ферменты. Неперевариваемые углеводы, или пищевые волокна, не могут быть катаболизированы, поскольку для этого нет специальных ферментов. Од-нако возможен их катаболизм бактериями толстой кишки, что может вызывать образо-вание газов. Углеводы пищи состоят из дисахаридов: сахарозы (обычный сахар) и лактозы (молочный сахар); моносахаридов: глюкозы и фруктозы; и растительных крахмалов: амилозы (длинных полимерных цепочек, состоящих из молекул глюкозы, соединенных al,4 связями) и амилопектина (другого полимера глюкозы, молекулы ко-торой соединены a 1,4 и a 1,6 связями). Еще один углевод пищи — гликоген, явля-ется полимером глюкозы, молекулы которой соединены a 1,4 связями.

Энтероцит не способен транспортировать углеводы размером больше, чем моносахарид. Поэтому большая часть углеводов должна расщепляться перед всасыванием. Амилазы слюны и поджелудочной железы гидролизуют преимущественно ?1,4 связи глюкоза—глюкоза, но связи ?1,6 и концевые связи ?1,4 не расщепляются ами-лазой. Когда начинается переваривание пищи, амилаза слюны расщепляет ?1,4-соединений амилозы и амилопектина, образуя ?1,6-ветви ?1,4-соединений полимеров глюкозы (так называемые концевые ?-декстраны) (рис. 6-16). Кроме того, под дей-ствием амилазы слюны образуются ди- и триполимеры глюкозы, называемые соответст-венно мальтозой и мальтотриозой. Амилаза слюны инактивируется

Рис. 6-16. Переваривание и всасывание углеводов. (По: Kclley W. N., ed. Textbook of Internal Medicine, 2nd ed. Philadelphia:>. B. Lippincott, 1992:407.)

в желудке, т. к. оптимальный рН для ее активности составляет 6.7. Пан-креатическая амилаза продолжает гидролиз углеводов до мальтозы, мальтотриозы и концевых ?-декстранов в просвете тонкой кишки. Микроворсинки энтероцитов содержат ферменты, катаболизирующие олигосахариды и дисахариды до моносахаридов для их абсорбции. Глюкоамилаза или концевая ?-декстраназа расщепляет а 1,4 связи на нерасщепленных концах олигосахаридов, которые образовались при расщеплении ами-лопектина амилазой. В результате этого образуются тетрасахариды с а1,6 связями, которые наиболее легко расщепляются. Сахаразно-изомальтазный комплекс имеет два каталитических участка: один с сахаразной активностью, а другой — с изомальтаз-ной. Изомальтазный участок расщепляет а 1,4 связи и переводит тетрасахариды в мальтотриозу. Изомальтаза и сахараза отщепляют глюкозу от нередуцированных кон-цов мальтозы, мальтотриозы и концевых а-декстранов; однако изомальтаза не может расщеплять сахарозу. Сахараза расщепляет дисахарид сахарозу до фруктозы и глюко-зы. Кроме того, на микроворсинках энтероцитов также имеется лактаза, которая расщепляет лактозу до галактозы и глюкозы.

После образования моносахаридов начинается их абсорбция. Глюкоза и галактоза транспортируются в энтероцит вместе с Na+ через Na+/глюкоза-транспортер; всасывание глюкозы значительно возрастает в присутствии натрия и нарушается в его отсутствие. Фруктоза, по-видимому, поступает в клетку через апикальный участок мембраны путем диффузии. Галактоза и глюкоза выходят через базолатеральный участок мембраны с помощью переносчиков; механизм выхода фруктозы из энтероцитов менее изучен. Моносахариды поступают через капиллярное сплетение ворсинок в во-ротную вену.

Жиры в пище состоят в основном из триглицеридов, фосфолипидов (лецитина) и холе-стерина (в виде эфиров) (рис. 6-17). Для полноценного переваривания и всасывания жиров необходимо сочетание нескольких факторов: нормальная работа печени и жел-чевыводящих путей, наличие панкреатических ферментов и щелочного рН, нормальное состояние энтероцитов, лимфатической системы кишечника и функциональной кишечно-печеночной циркуляции. Нарушение любого из этих компонентов приводит к нарушению всасывания жиров и стеаторее.

В основном переваривание жиров происходит в тонкой кишке. Однако начальный процесс липолиза может проходить в желудке под действием желудочной липазы, вы-рабатываемой в дне желудка, при оптимальном значении рН 4—5. Липаза желудка рас-щепляет триглицериды до жирных кислот и диглицеридов. Она устойчива к воздейст-вию пепсина, однако разрушается под действием протеаз поджелудочной железы в ще-лочной среде двенадцатиперстной кишки, ее активность снижается только под дейст-вием солей желчных кислот. Желудочная липаза имеет небольшое значение по сравне-нию с панкреатической липазой, хотя обладает некоторой активностью, особенно в антральном отделе, где при механическом перемешивании химуса образуются мельчай-шие жировые капли, что повышает площадь поверхности для переваривания жиров.

После попадания химуса в двенадцатиперстную кишку происходит дальнейший липолиз, включающий несколько последовательных стадий. Сначала триглицериды, хо-лестерин, фосфолипиды и продукты расщепления липидов желудочной липазой сливают-ся в мицеллы под действием желчных кислот; мицеллы стабилизируются фосфолипидами и моноглицеридами в щелочной среде. Затем колипаза, секретируемая поджелудочной железой, воздействует на мицеллы и служит точкой приложения действия панкреати-ческой липазы. В отсутствие колипазы панк

Рис. 6-17. Структуры липидов. (R = алкильпые цепи разной длины)

реатическая липаза обладает слабой липолитической активностью. Связывание коли-пазы с мицеллой улучшается в результате воздействия панкреатической фосфолипазы А2 (ФЛА2) на лецитин мицелл. В свою очередь, для активации ФЛА2 и образования ли-золецитина и жирных кислот необходимо наличие солей желчных кислот и кальция. После гидролиза лецитина триглицериды мицелл становятся доступными для перевари-вания. Затем панкреатическая липаза прикрепляется к соединению колипаза—мицелла (рис. 6-18) и гидролизует 1 и 3-связи триглицеридов, образуя 2-моноглицерид и жирную кислоту. Оптимальный рН для панкреатической липазы составляет 6.0—6.5. Другой фермент — панкреатическая эстераза — гидролизует связи холестерина и жи-рорастворимых витаминов с эфирами жирной кислоты. Основными продуктами расщепле-ния липидов под действием панкреатической липазы (ФЛА2) и эстеразы являются жир-ные кислоты, 2-моноглицериды, лизолецитин и холестерин (неэтерифицированный). Скорость поступления гидрофобных веществ в микроворсинки зависит от их солюбили-зации в мицеллах в просвете кишки.

Жирные кислоты, холестерин и моноглицериды поступают в энтероциты из мицелл пу-тем пассивной диффузии (рис. 6-19); хотя жирные кислоты с длинной цепью могут переноситься и с помощью поверхностного связывающего протеина. Поскольку эти компоненты жирорастворимы и гораздо мельче, чем непереварен

Рис. 6-18. Взаимодействие панкреатической липазы и комплекса колнпаза-мицелла для гидролиза триглицеридов. (По: Sleisenger M. II., FordtranJ. S.,eds. Gastrointestinal Disease, 5th ed. Philadelphia: W. B. Saunders, 1993; 1:984.)

ные триглицериды и эфиры холестерина, они легко проходят через мембрану энтероцита. В клетке жирные кислоты с длинной цепью и холестерин переносятся связывающими протеинами в гидрофильной цитоплазме к эндоплазматическому ретикулуму (ЭР). Холестерин и жирорастворимые витамины переносятся стерольным бел-ком-переносчиком к гладкому ЭР, где холестерин реэтерифицируется ацил-КоА-холестеринацилтрансферазой. Жирные кислоты с длинной цепью транспортируются че-рез цитоплазму специальным белком, степень их поступления в шероховатый эндо-плазматический ретикулум зависит от количества жиров в пище. При голодании (мало жиров) жирные кислоты соединяются с глицерин-3-фосфатом, образовавшимся при ме-таболизме глюкозы, для ресинтеза триглицеридов в шероховатом цитоплазматическом ретикулуме. При добавлении жиров в диету синте-

Рис. 6-19. Транспорт липидов в энтероците. (По: Isselbacher К. J. Biochemical reports of lipid malabsorption. Fed. Proc. 26: 1420, 1967;Johnson L. R., ed. Physiology of Gastrointestinal Tract, 2nd cd. New York: Raven Press, 1987: 1530.)

тический процесс переключается в гладкий ЭР, где образуются триглицериды из 2-моноглицеридов и жирных кислот. Лизолецитин, являющийся водорастворимым продуктом действия ФЛАз, может при наличии большого количества жиров преобразовываться в лецитин, взаимодействуя с жирными кислотами. При голодании ли-зоцетин, как и жирные кислоты, соединяется с глицерин-3-фосфатом с образованием конечной формы лецитина.

После ресинтеза эфиров холестерина, триглицеридов и лецитина в ЭР они образуют липопротеины, соединяясь с аполипопротеинами, синтезируемыми в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме энтероцитов. Липопротеины делят по раз-меру, по содержанию в них липидов и по типу апопротеинов, входящих в их состав. Хиломикроны и липопротеины очень низкой плотности имеют больший размер и состоят в основном из триглицеридов и жирорастворимых витаминов, тогда как липопротеины низкой плотности имеют меньший размер и содержат преимущественно этерифицирован-ный холестерин. Липопротеины высокой плотности — самые маленькие по размеру и содержат главным образом фосфолипиды (лецитин). Дефицит аполипопротеинов наруша-ет транспорт липидов. При абеталипопротеинемии (состояние, при котором отсутст-вует необходимый для образования хиломикронов и липопротеинов очень низкой плот-ности апо-В-протеин) наблюдается переполнение энтероцитов жирами, нарушение вса-сывания жиров и неврологические расстройства, связанные с дефицитом витамина Е. Сформированные липопротеины выходят через базолатеральную мембрану в везикулах, далее они поступают в лимфатический сосуд. Жирные кислоты с короткой цепью, со-держащей менее 12 атомов углерода, могут прямо поступать в систему воротной вены из энтероцитов без образования триглицеридов. Жирные кислоты с короткой цепью образуются под действием микроорганизмов из непереваренных в толстой кишке угле-водов и являются важным источником энергии для колоноцитов.

Всасывание витаминов и минеральных веществ

Фолиевая кислота. Биологически активная форма фолиевой кислоты — тетрагидрофо-лиевая — важнейший компонент в реакциях «одноуглеродного» переноса при синтезе нуклеиновой кислоты тимидина из дезоксиуридина. Дефицит фолиевой кислоты приво-дит к развитию макроцитарной анемии. Фолаты содержатся в зеленых овощах и фрук-тах и поступают в виде птероилполиглутамата. Всасывание происходит в основном в тощей кишке (рис. 6-20). Птероилполиглутамат гидролизируется в мономеры птеро-илглутамата ферментом микроворсинок — конъюгазой и переносится в клетку специ-альным белком, имеющим максимальную активность при рН со значением 5.5—6.0. Внутри энтероцита птероилглутамат укорачивается, метилируется и превращается в 5-метилтетрагидрофолиевую кислоту, которая покидает клетку через базолатеральный участок мембраны с помощью переносчика и поступает сначала в капиллярное сплете-ние ворсинки, а затем в печень через воротную вену.

Витамин B12. Витамин B12 (цианкобаламин) является коэнзимом для метаболизма аминокислот. Дефицит витамина В12, благодаря имеющимся в печени запасам, возникает обычно через 1—3 года после нарушения его поступления. Возникновение дефицита приводит к развитию макроцитарной анемии и дегенерации нервных волокон. Витамин B12 входит в состав пищи только животного происхождения и полностью от-сутствует в растительной пище. В желудке, высвободившись из пищи под действием соляной кислоты, витамин B12 соединяется с R-белком слюны. После расщепления в двенадцатиперстной кишке R-белка панкреатическими

Рис. 6-20. Места всасывания витаминов и минеральных веществ в тонкой кишке. (По: YamadaT., А1-pers D. H., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastroenterology, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995; 1: 479.)

протеазами витамин B12 связывается с внутренним фактором (ВФ), вырабатываемым париетальными клетками желудка (рис. 6-21). Щелочная среда в двенадцатиперстной кишке усиливает связь ВФ—В12, в результате чего витамин B12 становится устойчи-вым к действию протеолитических ферментов. Молекула ВФ-В12 затем абсорбируется в подвздошной кишке с помощью специальных рецепторов в присутствии ионов кальция. Механизм захвата витамина B12 энтероцитом неизвестен, однако, выйдя из энтероци-та, витамин B12 в крови соединяется с белком-переносчиком транскобаламином II и поступает в воротный кровоток печени.

Железо. Железо является кофактором для синтеза гемоглобина, миоглобина и порфиринов. Оно поступает в организм в составе пищи животного (геминовое железо) или растительного (негеминовое железо) происхождения. Геминовое железо непосред-ственно всасывается в двенадцатиперстной кишке и в проксимальном отделе тощей кишки. Негеминовое железо поступает преимущественно в виде трехвалентных ионов (Fe3+) и не растворимо в щелочной среде тонкой кишки. В

Рис. 6-21. Последовательные стадии всасывания кобаламина (Cb). R обозначает R-белок; IF — внутренний фак-тор. (По: Yamada Т., Alpers D. H., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastroenterology, 2nd ed. I^iladelphia: J. B. Lippincott, 1995; 1: 470.)

желудке кислота переводит трехвалентное железо в двухвалентное (Fe2+), ко-торое растворяется в щелочной среде и поэтому легко всасывается. Всасывание не-геминового железа зависит от компонентов пищи, которые могут солюбилизировать железо (витамин С) или прочно соединяться с ним (фосфаты, растительные белки). Микроворсинки энтероцитов двенадцатиперстной кишки имеют высокоаффинные рецепто-ры для транспорта железа в клетку. Кроме того, в клетке, по-видимому, существует несколько связывающих железо белков, пока еще не выделенных. Затем железо выхо-дит из клетки в капиллярное сплетение ворсинок. В крови железо связывается с трансферрином — белком, имеющим два железосвязывающих участка. В тканях железо накапливается в виде ферритина — молекулы, связывающей до 4500 атомов железа.

Витамины А, D, E, К. Эти витамины являются жирорастворимыми и всасываются приблизительно также, как и пищевые жиры. Полноценное всасывание зависит от об-разования мицелл, наличия щелочного значения рН и от состояния лимфатической системы кишечника. Всасывание происходит преимущественно в тощей кишке.

Витамин А необходим для роста и дифференцировки клеток и является предшественником зрительного пигмента — родопсина. Дефицит витамина А приводит к ксерофтальмии — синдрому, вызывающему необратимую слепоту. Источниками витамина А являются пигмент ?-каротин, которым богаты свежие овощи, и ретиниловые эфиры, содержащиеся в мясе. Путем пассивной диффузии ?-каротин поступает в энтероцит, который расщепляет ?-каротин на две молекулы ретинальдегида и превращает рети-нальдегид в ретинол. Ретиноловые эфиры, основным источником которых являются пи-щевые продукты животного происхождения, расщепляются до ретинола панкреатической эстеразой и также поступают в энтероцит путем пассивной диффузии. В клетке рети-нол связывается со специальным клеточным ретинолсвязывающим белком II и реэтери-фицируется ацетил-КоА-ретинолацилтрансферазой до ретиниловых эфиров. Этот про-цесс аналогичен механизму всасывания холестерина. Ретиниловые эфиры встраиваются в липопротеины хиломикронов и поступают в лимфатическую систему.

Витамин D регулирует всасывание кальция в тонкой кишке. Его дефицит приводит к развитию рахита и остеомаляции, к нарушению минерализации костей. Вита-мин D синтезируется в коже под действием ультрафиолета из 7-дигидрохолестерина. Кроме того, витамин D поступает с пищей, после чего (эргокальциферол) абсорбиру-ется энтероцитами и в составе хиломикронов покидает их. Поступивший витамин D находится в неактивной форме, пока не произойдет его гидроксилирование в печени и в почках.

Витамин Е необходим для клеточных мембран в качестве антиоксиданта, особенно важно его действие для нервной ткани. Дефицит витамина Е сочетается с про-грессирующими неврологическими нарушениями, проявляющимися в виде мозжечковых расстройств. Наиболее активная форма витамина Е — ?-токоферол, а его основными источниками являются овощи и хлебные продукты. В тонкую кишку витамин Е поступа-ет в виде эфиров и гидролизуется до неэтерифицированной формы панкреатической эстеразой. Затем витамин Е абсорбируется по принципу механизма пассивной диффу-зии, встраивается в хиломикроны и с ними попадает в лимфатическую систему.

Витамин К является кофактором для ?-карбоксилирования глутаминовой кислоты, что необходимо для синтеза факторов свертывания крови II, VII, IX, Х и антикоагулянтов — протеинов С и S, в печени. Дефицит витамина К приводит к нарушению свертывания крови (в коагулограмме основным признаком является увеличение протромбинового времени). Витамин К синтезируется в кишечнике микроорганизмами, а также поступает в организм с растительной пищей (зеленые овощи). Как и другие жирорастворимые витамины, витамин К абсорбируется путем пассивной диффузии и по-падает в лимфатическую систему в составе хиломикронов.

gastroenterolog.in.ua

В. А. Аминева изучала анальный рефлекс у детей и взрослых. Этот рефлекс впервые описал в 1892 г. Р. И. Россолимо. В последующем анальному рефлексу даже невропатологи уделяли очень мало внимания. Оказалось, что в клинике некоторых, особенно проктологических, заболеваний он имеет большое значение.

При обследовании 1250 здоровых и больных людей разного возраста В. А. Аминева нашла, что у половины новорожденных анальный рефлекс отсутствовал, у второй половины был слабо выражен. По мере роста ребенка сила анального рефлекса нарастала. С 3-летнего возраста анальный рефлекс обнаруживается у всех здоровых детей. У некоторых пожилых людей анальный рефлекс ослаблен. У стариков, находящихся в состоянии маразма, он отсутствует. Анальный рефлекс в зависимости от реактивности нервной системы человека может быть вызван раздражением не только кожи, окружающей задний проход, но и кожи различных участков головы, туловища и конечностей.

Имеется параллелизм между тонусом сфинктера прямой кишки, максимальной силой его произвольного сокращения и анальным рефлексом. У детей с атрезией заднего прохода выраженность анального рефлекса в значительной степени характеризует наличие сфинктера прямой кишки— хорошее, слабое его развитие или полное отсутствие на обычном месте.

Л. В. Логинова-Катричева изучала анальный рефлекс у детей в возрасте до 3 лет. Из 17 новорожденных у 9 анальный рефлекс отсутствовал, у 8 был слабо выражен. Из 84 детей в возрасте до 1 года у 8 анальный рефлекс отсутствовал, у 21 был понижен, у 37 был живой и у 18 был повышен.

По данным В. А. Аминевой, при проктологических заболеваниях, как и при некоторых других поражениях организма человека, могут быть различные степени понижения или повышения анального рефлекса. Он обычно не изменяется при парапроктите и геморрое. У больных, длительно страдающих выпадением прямой кишки, недержанием кала и газов, имеющих рак прямой кишки, рефлекс отсутствует или резко ослаблен. После устранения выпадения кишки рефлекс нередко восстанавливается до нормы. У больных, страдающих трещинами заднего прохода и кокцигодинией, анальный рефлекс нередко бывает повышен.

В. А. Аминева утверждает, что анальный рефлекс является сложным, состоящим из двух сочетанных рефлексов: кожно-мышечного и собственно мышечного. В обычных условиях оба рефлекса возникают синхронно. Но при некоторых органических заболеваниях нервной системы и при травматических нарушениях анального отдела прямой кишки параллелизм между этими рефлексами может нарушаться.

Последний вопрос физиологии, который мы здесь рассмотрим, относится к всасывательной способности прямой кишки. В заведуемой нами клинике этот вопрос изучали Г. Д. Харазишвили, Ю. Ф. Аминева и Л. А. Кудрявцева. В прямую кишку вводили 0,5—1% (Г. Д. Харазишвили) или 2% (Ю. Ф. Аминева) раствор йодистого калия и производили определение скорости выделения его со слюной и мочой (Г. Д. Харазишвили) или только с мочой (Ю. Ф. Аминева).

Оказалось, что всасывание из прямой кишки было замедленно при перитоните, эхинококке печени, холецистите, при хронических воспалительных заболеваниях почек, а из проктологических заболеваний — при геморрое и парапроктите, менее всего — при раке прямой кишки.

У больных с гастростомическим отверстием раствор йодистого калия вводили, при первом исследовании в желудок, при втором — в прямую кишку. Сравнение резудьтатов показало, что всасывание нз прямой кишки происходит быстрее, чем из желудка.

У отдельных больных Г. Д. Харазишвили изучал всасывание из отключенной; искусственным задним проходом прямой кишки и из других отключенных отделов толстой кишки. Всасывание из прямой кишки происходило несколько быстрее, чем из других отделов.

Ю. Ф. Аминева изучала скорость всасывания раствора йодистого калия из прямой кишки и выделения его с мочой у 50 женщин, страдавших гинекологическими, заболеваниями. У 39 из них йод в моче был обнаружен уже через 2—3 минуты, а у 11 всасывание и выделение йода было резко замедлено. Анализ этой разницы показав, что у больных последней группы воспалительные инфильтраты были расположены около прямой кишки или имелось воспаление брюшины с выпотом в малом тазу. Эти воспалительные явления блокировали лимфатические сосуды, отходящие от прямой кишки, затрудняли всасывание и отток жидкостей от нее.

На всасывательную способность почти совершенно не влияли инфильтраты, располагавшиеся выше ампулы прямой кишки. После проведенного лечения и рассасывания инфильтратов повторное исследование показало, что всасывание йодистого калия из прямой кишки и выделение его с мочой восстанавливались почти до нормы.

Исследования Л. А. Кудрявцевой показали, как быстро и в каком большом количестве может всасываться жидкость из толстой кишки. Применяя субаквальные промывания толстой кишки как лечебный метод, Л. А. Кудрявцева среди других исследований изучала влияние этой процедуры на водный обмен. Промывание 30 л жидкости продолжалось в среднем полчаса. За это время через толстую кишку всасывалось и, выделялось в ближайшие часы в виде очень мало концентрированной мочи от 4 до 5 л жидкости.

Все приведенные данные говорят о значительной скорости и большой интенсивности всасывания жидкостей как из прямой, так и из всей толстей кишки.

Оглавление темы «Физиология прямой кишки. Исследование прямой кишки.»:

meduniver.com

/ Спр. материал / ПИЩЕВАРЕНИЕ / 14. 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 Н2СО3, ко­торая под действием карбоангидразы превра­щается в Н2О и СО2. 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.

studfiles.net

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *