Желудочное пищеварение

Функции желудка.

Основные функции желудка:

- депонирование пищи (3-10 часов);

- секреторная (выделение желудочного сока);

- двигательная (перемешивание и передвижение пищи);

- всасывательная (алкоголь, частично аминокислоты);

- защитная (за счёт кислой реакции желудочного сока);

- выделительная (экскреторная)(выведение продуктов обмена: мочевины, мочевой кислоты, креатина, креатинина, и экзогенных веществ: лекарств, солей тяжёлых металлов);

- инкреторная (образование и секреция гормонов: гастрина, секретина, мотилина, соматостатина).

Желудочный сок. Пищеварение в желудке осуществляется по типу полостного с помощью желудочного сока. Желудочный сок выделяется железами слизистой желудка:

- главными (главные гландулоцитами) – секретируют пищеварительные ферменты: пепсины, гастриксины, липазы;

- обкладочные (париетальные гландулоциты) – секретируют соляную кислоту;

- добавочные (мукоциты) – секретируют слизистое вещество муцин.

В фундальном отделе желудка присутствуют железы всех трёх типов, в пилорической части (около 12-типёрстной кишки) отсутствуют обкладочные железы. Это необходимо для постепенного перехода от кислой среды желудка к щелочной среде кишечника. В пилорической же части присутствуют и G-клетки, ответственные за синтез гастрина.

Жидкость, присутствующая в желудке, представляет собой смесь слюны, желудочного и кишечного соков.

В сутки выделяется до 1,5–3 л желудочного сока. рН=1,5-1,8 до 6,0 и может варьировать в довольно широких пределах в зависимости от наличия пищи, её состава, числа функционирующих желёз. Концентрация соляной кислоты в соке: 0,3-0,5 %.

Соляная кислота денатурирует белки, активирует ферменты и создаёт оптимальный уровень рН для их работы, обладает бактерицидным свойством, участвует в регуляции функций.

Образование НCl: углекислый газ в париетальные железы попадает из межклеточной жидкости, здесь он под действием фермента карбоангидразы соединяется с водой с образованием слабой угольной кислоты, которая диссоциирует на протоны и карбанионы. Карбанионы обмениваются на ионы Сl из межклеточной среды частично с затратой энергии. Таким образом, в гландулоцитах оказываются протоны, анионы хлора, и вода, которые могут в последствие секретироваться в полость желудка (хлор с затратой АТФ, вода путём пассивной диффузии, протоны путём транспорта).

Ферменты. Ведущую роль играют пептидгидролазы, которую катализируют реакцию расщепления белков до альбумоз и пептонов. Пептидгидролазы синтезируются в виде неактивных предшественников – пепсиногенов. Они под воздействием соляной кислоты превращаются в активные пепсины, которые работают при разных уровнях кислотности желудочного сока: пепсин А (рН=1,5-2), пепсин С (гастриксин, желудочный катепсин, рН=3,2-3,5), пепсин В (парапепсин, желатиназа, рН>5,6), пепсин D (ренин, химозин, расщепляет казеин молока).

В желудке так же вырабатывается желудочная липаза (рН=5,9-7,9), которая «расщепляет» эмульгированные жиры, например, жиры молока; уреаза, которая разрушает мочевину, образуется аммиак, нейтрализующийся соляной кислотой, лизоцим – бактерицидное, разрушает мембраны бактерий путём липолиза.

Желудочная слизь. В состав желудочной слизи входит муцин (предохраняет стенки желудок от самопереваривания), бикарбонат-анионы, нейтральные мукополисахариды (являются составной частью групповых антигенов крови, некоторых факторов роста, антианемического фактора Касла), сиаломуцины (нейтрализуют вирусы, участвуют в синтезе соляной кислоты), гликопротеины (внутренний фактор Касла, участвует во всасывании витамина В₁₂).

Сокращение желудка. При отсутствии пищи желудок находится в спавшемся состоянии в течение 45-90 минут, далее он начинает спонтанно сокращаться в течение 20-50 минут. Во время приёма пищи происходит расслабление дна желудка и заполнение его пищей. Пока пища находится в желудке он автоматически сокращается, что способствует перемешиванию пищи. Пища из желудка эвакуируется в двенадцатипёрстную кишку при открытии желудочного сфинктера за счёт сокращения мышц желудка.

Кишечное пищеварение

Функционально кишечник делится на два отдела: тонкий и толстый.

Тонкий кишечник. В тонком кишечнике происходит окончательная переработка пищи, расщепление её до мономеров, и всасывание продуктов расщепления. Пищеварение в тонкой кишке происходит сначала в её полости, а затем в зоне кишечного эпителия при помощи ферментов, фиксированных на его микроворсинках и в гликокаликсе.

Полостное и пристеночное пищеварение осуществляется ферментами сока поджелудочной железы, а также кишечными ферментами, важную роль в кишечном пищеварении играет секрет печени.

Поджелудочная железа является железой смешанной секреции, поскольку в кровь выделяет гормоны (инсулин, глюкагон), а в просвет 12-типёрстной кишки секретирует панкреатический сок (до 1,5-2 л за сутки). Панкреатический сок имеет рН=7,8-8,4 и состоит из:

- бикарбонатов (нейтрализует кислое содержимое желудка);

- воды;

- пищеварительных ферментов.

Концентрация карбонатов изменяется пропорционально в соответствии со скоростью секреции. В соке также содержатся хлориды К и Nа. Между концентрацией хлоридов и карбонатов имеется обратная связь.

Сок железы богат ферментами – гидролазами:

1. Пептидгидролазы – синтезируются в виде зимогенов (неактивные формы):

-эндопептидазы – трипсин, химотрипсин, эластаза (расщепляют связи внутри белковых молекул);

- экзопептидазы – карбоксипептидазы А и В (отщепляют АК с концов белка).

2. Амилолитические – α-амилаза.

3. Липолитические – липаза, фосфолипаза А (в виде зимогена), холестеролаза.

4. Нуклеолитические – рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза.

Печень вырабатывает желчь, которая по протокам поступает в желчный пузырь, а оттуда по выводному протоку – в 12-типёрстную кишку. Желчь способна эмульгировать жиры, повышает активность панкреатических и кишечных ферментов, способствует растворению продуктов гидролиза жиров, стимулирует желчеобразование, желчевыделение, моторную и секреторную деятельность тонкой кишки и выполняет экскреторную функцию, выделяя билирубин, биливердин, холестерин, мочевину. Рн=6,5-8,2. различают пузырную и печеночную желчь (более концентрированная). Процесс желчеобразования идёт непрерывно, желчевыделение – периодически. За сутки образуется около 0,5-1,5 л желчи.

Тонкий кишечник вырабатывает свой собственный пищеварительный сок (рН=7,2-8,6). В кишечном соке имеется около 20 ферментов. Полостное пищеварение осуществляется за счёт ферментов, которые поступают в полость тонкой кишки. По типу полостного пищеварения осуществляется гидролиз крупномолекулярных веществ до олигомеров. Полостной гидролиз интенсивнее идёт в проксимальном отделе тонкого кишечника, чем в дистальном.

Стенка тонкого кишечника имеет сложное строение: складки-крипты – ворсинки – микроворсинки, увеличивающие внутреннюю поверхность кишки в 300-500 раз. Ферменты пристеночного пищеварения (кишечные и поджелудочной железы) локализуются на плазматической мембране микроворсинок и в гликокаликсе. Гликокаликс – это «заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов и представляет собой молекулярное сито, пропускающего или не пропускающего молекулы, в зависимости от их величины, заряда и других параметров. Ферменты пристеночного пищеварения расщепляют питательные вещества до мономеров, далее мономеры проникают через стенку микроворсинок и попадают в кровь и лимфу. В кровь поступают аминокислоты, моносахариды, в лимфу – глицерин и жирные кислоты.

Всасывание питательных веществ происходи благодаря следующим механизмам:

1. Активному транспорту либо с участием переносчиков, либо без них с затратой АТФ. В качестве переносчиков выступают глюкоза, некоторые аминокислоты. Работают и насосы.

2. Пассивного транспорта – без затрат энергии АТФ благодаря концентрационному и электрохимическому градиенту путём диффузии или конвекции (пассивного следования вещества за растворителем).

Толстый кишечник. У человека за сутки из тонкой кишки в толстую переходит всего около 400 г химуса. В толстом кишечнике происходит обратное всасывание воды, переваривание растительных полисахаридов (до 40 %), синтез некоторых витаминов (К и группы В) за счёт деятельности бактерий – симбионтов, формирование каловых масс. Микрофлора (облигатные анаэробы)подавляет деятельность патогенной микрофлоры (дрожжей, спорообразующих бактерий, протист).

В кишечном соке толстой кишки содержится муцин и некоторые ферменты: пептидазы, амилазы, липазы и нуклеазы. рН=8,5-9.

При продвижении химус постепенно превращается в каловые массы, которых за сутки образуется и выводится в среднем 150-250 г. Приём богатой волокнами пищи стимулирует моторику, действуя подобно слабительным средствам.

Процесс пищеварения у человека длится у человека около 1-3 суток, из которых наибольшее время приходится на передвижение остатков пищи по толстой кишке. Толстая кишка обладает автоматией, но она выражена слабее, чем у тонкой кишки.

Дефекация, т.е. опорожнение толстой кишки, наступает в результате раздражения рецепторов прямой кишки каловыми массами. Выходу каловых масс препятствуют сфинктеры: внутренний (гладкие мышцы) и наружний (поперечно-полосатая ткань).