2.4.6. Всасывание

Всасывание – физиологический процесс переноса веществ из полости пищеварительного тракта в кровь и лимфу. Всасывание происходит на протяжении всего пищеварительного тракта, но в каждом отделе имеются свои особенности.

В полости рта всасывание незначительное, так как пища находится очень непродолжительное время. Однако слизистая оболочка дна ротовой полости и нижней поверхности языка очень тонкая, имеет богатое кровоснабжение, а всасывающиеся здесь вещества поступают сразу в кровь, минуя кишечник и печень. На этом свойстве основан способ введения некоторых лекарственных веществ - «под язык».

В желудке всасываются вода и растворимые в ней минеральные соли, алкоголь, глюкоза и небольшая часть аминокислот.

В тонком кишечнике происходит основное всасывание продуктов гидролиза белков, жиров и углеводов. Белки всасываются в виде аминокислот, углеводы в виде моносахаридов, жиры в виде глицерина и жирных кислот. Уже через 1-2 мин после поступления химуса в тонкую кишку питательные вещества появляются в крови, а через 5-10 мин достигают в ней максимальной концентрации. Часть жидкости (около 1,5 л) поступает в толстую кишку

В толстом кишечнике всасывание пищевых веществ незначительно. В нем всасывается много воды, в небольшом количестве - глюкоза, аминокислоты, хлориды, минеральные соли, жирные кислоты и жирорастворимые витамины A, D, Е, К. Вещества из прямой кишки всасываются непосредственно в кровь (так же как из ротовой полости).

Для всасывания микромолекул - продуктов гидролиза пищевых веществ - используются несколько видов транспортных механизмов:

• пассивный транспорт – осуществляется путем диффузии фильтрации и осмоса;

• облегченная диффузия – происходит по градиенту концентрации веществ, но с помощью особых мембранных переносчиков, без затраты энергии и быстрее, чем простая диффузия;

• активный транспорт - осуществляется против электрохимического градиента (даже при низкой концентрации этого вещества) при участии переносчика и требует затраты энергии.

Многие вещества могут всасываться при участии как активного, так и пассивного транспорта. Все зависит от концентрации вещества. При низкой концентрации преобладает активный транспорт, а при высокой - пассивный.

Белки под действием ферментов желудочного, кишечного и панкреатического соков (пептидаз) расщепляются до олигопептидов, а затем до аминокислот и всасываются в кровь. Основная масса белков (80 - 90%) всасывается в тонком кишечнике (из них 50 – 60 % - в двенадцатиперстной кишке) и только 10% в толстом кишечнике (после распада белков под действием бактерий).

Аминокислоты всасываются с различной скоростью: быстрее всего всасываются аргинин, метионин, лецитин; медленнее - цистеин, фенилаланин, тирозин; дольше всего - аланин, серин, глютаминовая кислота. Основной механизм всасывания белков - активный транспорт. Более интенсивно всасывается белок в молодом возрасте.

Жиры после их гидролиза под действием липазы на глицерин и жирные кислоты всасываются наиболее активно в двенадцатиперстной кишке и тощей кишке. Жирные кислоты становятся водорастворимыми под действием солей желчных кислот они.

На поверхности мембраны кишечной клетки (энтероцита) образуется мицелла, в состав которой входят жирная кислота с длинными цепями, желчная кислота и глицерин. Затем мицелла проходит в мембрану энтероцита без затраты энергии. Внутри мембраны жирные кислоты захватываются специальным транспортным белком. В энтероците глицерин и жирные кислоты снова превращаются в триглицериды, холестерин и фосфолипиды. Все три образовавшиеся вещества, заключенные в тонкую липопротеиновую оболочку, формируют мельчайшие жировые частицы диаметром 60-75 нм – хиломикроны. Они проходят через мембрану клетки, попадают в межклеточное пространство, а затем в лимфатические сосуды.

Кроме хиломикронов в энтероцитах образуются липопротеины очень низкой плотности, которые также попадают в лимфатические сосуды. Так как жиры в основном всасываются в лимфу, то через 3-4 часа после приема пищи от всасывания жира лимфа приобретает белый цвет, напоминая молоко («млечный сок»).

Всасывание липидов регулируется ЦНС: парасимпатическая нервная система усиливает, а симпатическая - тормозит их всасывание. Стимулируют всасывание липидов гормоны коры надпочечников, гипофиза и щитовидной железы.

Углеводы всасываются в кишечнике только в виде моносахаридов. Наиболее интенсивно всасываются глюкоза и галактоза (гексозы), пентозы всасываются медленнее.

При употреблении пищи богатой углеводами всасывание осуществляется путем пассивного транспорта. Но основной путь всасывания глюкозы и галактозы - активный транспорт, сопряженный с переносом натрия. Без натрия эти моносахариды всасываются в 100 раз медленнее, а против градиента концентрации транспорт глюкозы полностью прекращается.

Всасывание углеводов регулируется нейрогуморальными факторами: парасимпатическая нервная система стимулирует, а симпатическая - тормозит их всасывание. Гормоны щитовидной железы, коры надпочечников, гипофиза усиливают всасывание углеводов.

Водорастворимые витамины всасываются в нижнем отделе тощей кишки и верхнем отделе подвздошной кишки; жирорастворимые витамины A, D, Е, К - в средней части тощей кишки. Всасывание жирорастворимых витаминов целиком зависит от всасывания жиров, нарушение которого препятствует транспорту витаминов из кишечника в лимфу и кровь.

Витамин А образует эфиры с жирными кислотами и поступает в лимфу в составе хиломикронов. Для всасывания жирорастворимых витаминов важно наличие желчных кислот. Витамин С и рибофлавин переносятся путем диффузии. Витамин В₁₂ в комплексе с внутренним фактором Касла всасывается в подвздошной кишке.

Всасывание воды и электролитов. В пищеварительный тракт за сутки с пищей поступает 2,0-2,5 л воды, с секретами пищеварительных желез – еще 6-8 л, а выводится из организма с калом – 100-150мл воды. Весь остальной объем воды всасывается из пищеварительного тракта в кровь, незначительное количество поступает в лимфу.

Вода легко проходит через клеточные мембраны. Всасывание воды начинается в желудке, часть всасывается в тонком кишечнике и около 9 л/сут. в толстом кишечнике.

Все факторы, влияющие на транспорт катионов натрия Na⁺, изменяют и всасывание воды. Всасывание воды также связано с транспортом аминокислот и сахаров. Оптимальный рН для всасывания воды - 6,8. Гормон щитовидной железы тироксин усиливает всасывание воды.

Натрий всасывается различными путями: пассивно по градиенту концентрации, активно - за счет работы натриевых и натрий-калиевых насосов. За сутки в ЖКТ всасывается более 1 моль хлорида натрия (NaCl). Основное всасывание Na⁺ происходит в подвздошной и толстой кишке.

От всасывания Na⁺ зависит транспорт аминокислот, глюкозы и других веществ. Всасывание Na⁺ регулируется минералокортикоидами и гормонами задней доли гипофиза, которые усиливают всасывание натрия. Угнетают этот процесс гастрин, секретин.

Калий всасывается в тонком и толстом кишечнике за счет активного и пассивного транспорта по электрохимическому градиенту. Транспорт калия сопряжен с транспортом натрия.

Хлориды всасываются в желудке и подвздошной кишке по типу активного и пассивного транспорта. Всасывание хлора связано с транспортом Na⁺, Ca²⁺ и К⁺.

Кальций всасывается очень медленно с помощью специального переносчика - кальцийсвязывающего белка, синтез которого контролируется витамином D₃ (образуется в коже под влиянием ультрафиолетового облучения). Кальций всасывается в 50 раз медленнее натрия. Этот процесс активируется желчными кислотами, некоторыми аминокислотами, натрием. Гормоны щитовидной железы, гипофиза и надпочечников увеличивают всасывание кальция.

Железо всасывается в тонком кишечнике путем активного транспорта. Ээнтероциты содержат специальный переносчик железа, который транспортирует его внутрь клетки. Там он связывается со специфическим белком, который доставляет двухвалентное железо в кровь. Белок крови трансферритин связывает и доставляет железо к месту его действия.

Таким образом, пищеварительная система представляет собой единый сложный физиологический механизм, включающий множество звеньев, тесно связанных между собой. Нарушение любого звена пищеварительной системы оказывает отрицательное влияние не только на переваривание и усвоение пищи, но и на многие другие физиологические процессы в организме.