Какъв е процесът на храносмилане. Кратко описание на човешкото храносмилане. Индекс на физическа активност CFA

Процесът на храносмилане в човешкото тяло, от гледна точка на научната литература, е набор от последователни събития, насочени към разделяне на веществата, които влизат в тялото, на по-прости съединения. просто химични съединенияспособни да се усвояват в организма, което гарантира адекватното му функциониране.

Мислейки за това къде започва процесът на храносмилане, учените са съгласни за едно нещо: това е устната кухина, която трябва да се счита за първия етап в процеса на храносмилането на храната: тук се извършва не само смилането, но и първите етапи на трансформацията на веществата. Храносмилането в стомаха е процес на постепенно разграждане на протеините, а храносмилането в дванадесетопръстника е последната стъпка в пълното превръщане на протеините в състояние на аминокиселини.

Основният момент от процеса на разделяне на храната е храносмилането в тънките черва, по време на което започва абсорбцията хранителни вещества. И храносмилането в дебелото черво трябва да завърши окончателното движение на хранителния болус и да обобщи абсорбцията хранителни вещества. Качеството на този процес зависи общо благосъстояниелице, неговата дейност и здравословно състояние.

Процесът на началото на храносмилането в човешкото тяло: ключови точки

За да разберете как точно протича процесът на храносмилане в човешкото тяло, е необходимо да представите голямата картина: от компонентите до етапите. Разбирането на характеристиките и тънкостите на процеса ви позволява компетентно да управлявате тялото и да го улесните възможно най-лесно за смилането на хранителните вещества.

Мястото, където започва процесът на храносмилане, се счита за устната кухина. Именно тук храната се раздробява с помощта на зъби (32 броя за възрастен), тоест се довежда до най-оптималното състояние за последваща трансформация. Цялостното дъвчене е гаранция за благоприятен процес на храносмилане: в крайна сметка това е не само механичен процес, но и химическа реакция.

Напоена със слюнка, която се отделя от слюнчените жлези, храната се придвижва с помощта на езика в хранопровода, откъдето навлиза в стомаха. Хармоничното и нежно движение на храната се осигурява от действието на муцин, специално слузесто вещество. Също така в устната кухиназапочва разграждането на въглехидратите до захарни вещества, друг компонент на слюнката, ензимът амилаза, е отговорен за този процес.

Храносмилане в стомаха: диаграма на процеса

След устната кухина, където започва процесът на храносмилане, бучки храна, смачкани и омекотени от слюнката, навлизат в стомаха през хранопровода. Именно там продължава последователният процес на разделяне на храната. Мускулните стени на стомаха, както и пулпите (специални ролки на входа и изхода) осигуряват безпрепятственото преминаване на храната. Храносмилането в стомаха се извършва в продължение на няколко часа, през които множество жлези отделят стомашен сок, който трябва да подхранва храната и да провокира процеса на разцепване.

ПРОЧЕТЕТЕ СЪЩО:

Скоростта и ефективността на храносмилането на храната също зависи от нейния състав ( мазни ястияусвоява се по-дълго, протеините и въглехидратите по-бързо), както и върху формата (първите ястия с месо и зеленчуци провокират отделянето на стомашен сок и активират процеса на разделяне, а вторите ястия от ориз, грис се усвояват по-дълго).

Докато храната е в стомаха (обикновено 3-7 часа), с помощта на ензима пепсин, протеиновите молекули се разделят на прости компоненти и продължава трансформацията на молекулите на нишестето, започнала под действието на ензимите на слюнката в устната кухина. .

Храносмилането в стомаха се осигурява от пълното и своевременно отделяне на стомашен сок, който се отделя не само по време на влизане или престой на храната, но и при съзерцаване на красиво подредена маса, миризма и очакване на храна. вкусна храна. Специалистите наричат ​​такова отделяне на сок рефлекс, отбелязвайки го положително влияниеза възможно най-гладък процес на храносмилане. Друг важен аспектправилната секреция на стомашен сок е спазването на диета, която гарантира своевременното активиране на работата на специалните жлези.

В някои случаи, например, стомашният сок не съдържа достатъчно на солна киселиназа пълно усвояване на храната. Ето защо лекарите препоръчват да се вземат специални лекарства или разтвор на аптечна киселина, за да се поддържа адекватна функция на стомаха.

Важен етап: храносмилането в дванадесетопръстника

След преминаване през стомаха, процесът на храносмилане в човешкото тяло продължава в първата бримка на тънките черва, наречена дванадесетопръстник.

В тази част е стомашно-чревния тракта жлъчката от черния дроб и сокът от панкреаса постъпват през специални канали. Именно действието на тези сокове, както и съставът, отделян от самите черва, провокират продължаването на пълното разграждане на храната. Храносмилането в дванадесетопръстника се извършва под действието на ензими като:

• трипсин и хемотрипсин (разграждат протеини)
• липаза (мазнини)
• малтаза и амилаза (протеини)

Чернодробната жлъчка емулгира мазнините, като по този начин подпомага пълното действие на липазата.

По този начин един от най-важните компоненти, които осигуряват успешно храносмилане в дванадесетопръстника, са черният дроб и панкреасът.

Черният дроб, разположен в десния горен дял на корема, е не само най-голямата жлеза в тялото, но също така осигурява пълноценен метаболизъм, изпълнява защитна функция, което прави невъзможно навлизането на токсични продукти от протеиновия метаболизъм в тялото . Количеството отделена на ден жлъчка (500-700 ml) и натрупана в близкия жлъчен мехур е достатъчно, за да осигури работата на цялата храносмилателна система.

Разположен под стомаха, панкреасът помага за разграждането на протеини, мазнини и въглехидрати до най-простите им съставки: аминокиселини, мастна киселинаи глюкоза.

Храносмилане в тънките черва

Процесът на храносмилане в човешкото тяло не може да мине без преминаване през тънките черва. Именно в тънките черва абсорбцията на веществата, получени след разделянето, става през кръвоносните капиляри в лимфните съдове. Храносмилането в тънките черва се осигурява от постоянното движение на усвоената каша през тялото на червата, което позволява на храната да се смеси и да се абсорбира напълно.

Именно тънките черва се считат за основното място на храносмилателната система, така че всякакви проблеми с правилното функциониране на това място заплашват със сериозни затруднения: например липса на и. Според изследвания на известни учени храносмилането в тънките черва е активно не само в кухината на органа, но и на вътрешната му повърхност. Такъв процес е предвиден голяма сумавъси (около 2,5 хил. на 1 кв. сантиметър), разположени върху лигавичната повърхност на червата, както и висок процент ензими. Такова париетално изсмукване е едно от важни елементиобща храносмилателна система.

Как протича храносмилането в дебелото черво?

Дебелото черво, следващо тънкото черво и свързано с него чрез специална мускулна каша, е инструмент за окончателна обработка на храната, окончателно усвояване на необходимата течност и отстраняване на ненужните отпадъци от тялото. Храносмилането в дебелото черво отнема около 12 часа, след което остатъците от дехидратирана храна образуват изпражнения, които се изхвърлят през ректума.

Един от компонентите, които гарантират нормално храносмиланев дебелото черво, е редовното изпразване на червата от остатъците от несмляна храна. Останалият хранителен болус е благоприятно място за размножаване на различни бактерии, не всички от които могат да се считат за неутрални за тялото. За да се предотврати развитието на бактерии, е необходимо да се контролира редовното изхождане (поне 1 път на ден). Специална диета, богата на плодове и растителни маслапомага за стимулиране на червата.

Физиологията на храненето е област от човешката физиология, която изучава процесите на превръщане на хранителните вещества в енергия и структурните елементи на тъканите. човешкото тяло. Тялото се обогатява с енергия и структурни елементи благодарение на храната, която човек получава през деня.

Храненето е най-важният фактор, насочен към поддържане и осигуряване на такива основни процеси като растеж, развитие и способност за активност. Тези процеси могат да се поддържат само с рационално хранене.

Преди да пристъпите към разглеждане на въпроси, свързани с осн рационално хранене различни групиот населението е необходимо да се запознаят с процесите на храносмилане в тялото, където се извършват сложни трансформации на храната, които впоследствие се използват за пластични и енергийни цели на тялото.

Храносмилане- сложен физиологичен и биохимичен процес, при който поетата храна в храносмилателния тракт претърпява физични и химични промени.

Храносмилането е най-важно физиологичен процес, в резултат на което сложните хранителни вещества на храната под въздействието на механична и химическа обработка се превръщат в прости, разтворими и следователно смилаеми вещества. По-нататъшният им път е да се използват като градивен и енергиен материал в човешкото тяло.

Физическите промени в храната се състоят в нейното раздробяване, набъбване, разтваряне. Химически - при последователно разграждане на хранителни вещества в резултат на действието върху тях на компонентите на храносмилателните сокове, освободени в кухината храносмилателен трактнеговите жлези. Най-важната роля в това принадлежи на хидролитичните ензими.

Видове храносмилане

В зависимост от произхода на хидролитичните ензими храносмилането се разделя на три вида: правилно, симбиотично и автолитично.

собствено храносмиланеизвършва се от ензими, синтезирани от тялото, неговите жлези, ензими на слюнката, стомашния и панкреатичния сок и епитела на червата на пещта.

Симбиотично храносмилане- хидролиза на хранителни вещества поради ензими, синтезирани от симбионтите на макроорганизма - бактерии и протозои на храносмилателния тракт. Симбиотичното храносмилане се случва при хората в дебелото черво. Поради липсата на съответния ензим в секретите на жлезите, хранителните фибри при хората не се хидролизират (това е определен физиологичен смисъл - запазването на хранителните фибри, които играят важна роля в чревното храносмилане), следователно, тяхното смилане от симбионтните ензими в дебелото черво е важен процес.

В резултат на симбиотичното смилане се образуват вторични хранителни вещества, за разлика от първичните, които се образуват в резултат на собственото им смилане.

Автолитично храносмиланеОсъществява се благодарение на ензими, които се въвеждат в тялото като част от приетата храна. Ролята на това храносмилане е съществена при недостатъчно развито собствено храносмилане. При новородените собственото им храносмилане все още не е развито, така че хранителни вещества кърмасе усвояват от ензими, които влизат в храносмилателния тракт на бебето като част от кърмата.

В зависимост от локализацията на процеса на хидролиза на хранителните вещества, храносмилането се разделя на вътре- и извънклетъчно.

вътреклетъчно храносмиланесе състои в това, че веществата, транспортирани в клетката чрез фагоцитоза, се хидролизират от клетъчни ензими.

извънклетъчно храносмиланесе разделя на кухинен, който се осъществява в кухините на храносмилателния тракт от ензими на слюнка, стомашен сок и панкреатичен сок, и париетален. Париеталното храносмилане се случва в тънко червос участието на голям брой ензими на червата и панкреаса върху колосална повърхност, образувана от гънки, власинки и микровласинки на лигавицата.

Ориз. Етапи на храносмилането

Понастоящем процесът на храносмилане се разглежда като триетапен процес: храносмилане в кухина - париетално храносмилане - абсорбция. Кавитарното смилане се състои в първоначалната хидролиза на полимерите до етапа на олигомери, париеталното смилане осигурява по-нататъшна ензимна деполимеризация на олигомерите главно до етапа на мономери, които след това се абсорбират.

Правилната последователна работа на елементите на храносмилателния конвейер във времето и пространството се осигурява от регулярни процеси на различни нива.

Ензимната активност е характерна за всеки отдел на храносмилателния тракт и е максимална при определена стойностсредно pH. Например в стомаха храносмилателният процес се извършва в кисела среда. Киселинното съдържимо, преминаващо в дванадесетопръстника, се неутрализира и чревното храносмилане протича в неутрална и леко алкална среда, създадена от отделените в червата секрети - жлъчка, панкреатичен сок и чревни сокове, които инактивират стомашните ензими. Чревното храносмилане се извършва в неутрална и леко алкална среда, първо от вида на кухината, а след това париетално храносмилане, което завършва с абсорбцията на продукти на хидролиза - хранителни вещества.

Разграждането на хранителните вещества по типа на кухиното и париеталното храносмилане се извършва от хидролитични ензими, всеки от които има специфичност, изразена в известна степен. Наборът от ензими в състава на секретите на храносмилателните жлези има специфичен и индивидуални особености, адаптирани към смилането на храната, която е характерна за този вид животни, и тези хранителни вещества, които преобладават в диетата.

Процес на храносмилане

Процесът на храносмилане се извършва в стомашно-чревния тракт, чиято дължина е 5-6 м. Храносмилателният тракт е тръба, разширена на места. Структурата на стомашно-чревния тракт е еднаква навсякъде, има три слоя:

• външна - серозна, плътна обвивка, която има главно защитна функция;
• средно аритметично - мускулучаства в свиването и отпускането на стената на органа;
• вътрешна - мембрана, покрита с лигавичен епител, който позволява прости хранителни вещества да се абсорбират през дебелината му; лигавицата често има жлезисти клетки, които произвеждат храносмилателни соковеили ензими.

Ензимите са вещества с протеинова природа. В стомашно-чревния тракт те имат своя собствена специфика: протеините се разцепват само под въздействието на протеази, мазнини - липази, въглехидрати - карбохидрази. Всеки ензим е активен само при определено pH на средата.

Функции на стомашно-чревния тракт:

• Двигател или двигател - поради средната (мускулна) мембрана на храносмилателния тракт, свиването-отпускането на мускулите улавя храната, дъвче, поглъща, смесва и придвижва храната храносмилателен система.
• Секреторна - поради храносмилателни сокове, които се произвеждат от жлезисти клетки, разположени в лигавичната (вътрешна) обвивка на канала. Тези секрети съдържат ензими (ускорители на реакция), които извършват химическата обработка на храната (хидролиза на хранителни вещества).
• Екскреторната (екскреторна) функция извършва екскрецията на метаболитни продукти от храносмилателните жлези в стомашно-чревния тракт.
• Абсорбтивна функция - процесът на асимилация на хранителни вещества през стената на стомашно-чревния тракт в кръвта и лимфата.

Стомашно-чревният тракт започва в устната кухина, след това храната навлиза във фаринкса и хранопровода, които изпълняват само транспортна функция, хранителният болус се спуска в стомаха, след това в тънките черва, състоящи се от дванадесетопръстника, йеюнума и илеума, където окончателната хидролиза (разделяне) на хранителни вещества и те се абсорбират през чревната стена в кръвта или лимфата. Тънкото черво преминава в дебелото черво, където практически няма процес на храносмилане, но функциите на дебелото черво също са много важни за тялото.

Храносмилане в устата

По-нататъшното храносмилане в други части на стомашно-чревния тракт зависи от процеса на смилане на храната в устната кухина.

Първоначалната механична и химична обработка на храната се извършва в устната кухина. Включва смилане на храната, намокряне със слюнка, анализ на вкусовите свойства, първоначално разграждане на хранителните въглехидрати и образуване на хранителен болус. Престоят на хранителния болус в устната кухина е 15-18 s. Храната в устната кухина възбужда вкусовите, тактилните, температурните рецептори на устната лигавица. Този рефлекс предизвиква активиране на секрецията не само на слюнчените жлези, но и на жлезите, разположени в стомаха, червата, както и секрецията на панкреатичен сок и жлъчка.

Механичната обработка на храната в устната кухина се извършва с помощта на дъвчене.В акта на дъвчене участват горната и долната челюст със зъби, дъвкателни мускули, устна лигавица, меко небце. В процеса на дъвчене долната челюст се движи в хоризонтална и вертикална равнина, долните зъби са в контакт с горните. В същото време предните зъби отхапват храната, а кътниците я смачкват и смилат. Свиването на мускулите на езика и бузите осигурява доставката на храна между зъбната редица. Свиването на мускулите на устните предотвратява падането на храната от устата. Актът на дъвчене се извършва рефлексивно. Храната дразни рецепторите на устната кухина, нервните импулси от които по аферентния нервни влакнаТригеминалният нерв влиза в дъвкателния център, разположен в продълговатия мозък и го възбужда. По-нататък по еферентните нервни влакна на тригеминалния нерв нервните импулси достигат до дъвкателните мускули.

В процеса на дъвчене се получава оценка вкусови качествахрана и определяне годността й за консумация. Колкото по-пълно и интензивно се извършва дъвкателният процес, толкова по-активно протичат секреторните процеси както в устната кухина, така и в долните части на храносмилателния тракт.

Тайната на слюнчените жлези (слюнка) се образува от три чифта големи слюнчени жлези (подмандибуларни, сублингвални и паротидни) и малки жлези, разположени в лигавицата на бузите и езика. На ден се образуват 0,5-2 литра слюнка.

Функциите на слюнката са следните.

Намокряне на храна, разтваряне твърди вещества, импрегниране със слуз и образуване на хранителен болус. Слюнката улеснява процеса на преглъщане и допринася за образуването на вкусови усещания.

Ензимно разграждане на въглехидратитепоради наличието на а-амилаза и малтаза. Ензимът а-амилаза разгражда полизахаридите (нишесте, гликоген) до олигозахариди и дизахариди (малтоза). Действието на амилазата вътре в хранителния болус продължава, когато навлезе в стомаха, докато в него остане леко алкална или неутрална среда.

Защитна функциясвързани с наличието на антибактериални компоненти в слюнката (лизозим, имуноглобулини от различни класове, лактоферин). Лизозимът или мурамидазата е ензим, който разрушава клетъчна стенабактерии. Лактоферинът свързва железните йони, необходими за жизнената дейност на бактериите, и по този начин спира техния растеж. Муцинът изпълнява и защитна функция, като предпазва устната лигавица от вредни въздействия. хранителни продукти(горещи или кисели напитки, люти подправки).

Участие в минерализацията на зъбния емайл -навлиза калций зъбния емайлот слюнката. Съдържа протеини, които свързват и транспортират Ca 2+ йони. Слюнката предпазва зъбите от развитие на кариес.

Свойствата на слюнката зависят от диетата и вида на храната. При прием на твърда и суха храна се отделя по-вискозна слюнка. Когато в устната кухина попаднат неядливи, горчиви или киселинни вещества, се отделя голямо количество течна слюнка. Ензимният състав на слюнката също може да се промени в зависимост от количеството въглехидрати, съдържащи се в храната.

Регулиране на слюноотделянето. преглъщане. Слюноотделянето се регулира от автономните нерви, които инервират слюнчените жлези: парасимпатикова и симпатикова. При възбуда парасимпатиков нервслюнчената жлеза произвежда голямо количество течна слюнка с ниско съдържаниеорганични вещества (ензими и слуз). При възбуда симпатичен нервобразува се малко количество вискозна слюнка, съдържаща много муцин и ензими. Първо настъпва активирането на слюноотделянето по време на приема на храна според механизма на условния рефлекспри гледане на храна, подготовка за нейното приемане, вдишване на хранителни аромати. В същото време, от зрителни, обонятелни, слухови рецептори, нервните импулси през аферентни нервни пътища навлизат в слюнчените ядра продълговатия мозък (център за слюноотделяне), които изпращат еферентни нервни импулси по парасимпатиковите нервни влакна към слюнчените жлези. Попадането на храна в устната кухина възбужда рецепторите на лигавицата и това осигурява активирането на процеса на слюноотделяне. по механизма на безусловния рефлекс.Инхибирането на активността на центъра на слюноотделяне и намаляването на секрецията на слюнчените жлези се случва по време на сън, при умора, емоционална възбуда, както и при треска, дехидратация.

Храносмилането в устната кухина завършва с акта на преглъщане и постъпване на храната в стомаха.

преглъщанее рефлексен процес и се състои от три фази: 1-ва фаза - орална -е произволен и се състои в получаване на хранителния болус, образуван по време на дъвчене, върху корена на езика. След това има свиване на мускулите на езика и изтласкване на хранителния болус в гърлото; 2-ра фаза - фарингеална -е неволно, извършва се бързо (в рамките на приблизително 1 s) и е под контрола на центъра за преглъщане на продълговатия мозък. В началото на тази фаза, свиването на мускулите на фаринкса и меко небцеповдига булото на небцето и затваря входа към носната кухина. Ларинксът се измества нагоре и напред, което е придружено от спускане на епиглотиса и затваряне на входа на ларинкса. В същото време се наблюдава свиване на мускулите на фаринкса и отпускане на горния езофагеален сфинктер. В резултат на това храната навлиза в хранопровода; 3-та фаза - езофагеална -бавно и неволно, възниква поради перисталтични контракции на мускулите на хранопровода (контракция на кръговите мускули на стената на хранопровода над хранителния болус и надлъжни мускулиразположен под хранителния болус) и е под контрола на блуждаещия нерв. Скоростта на движение на храната през хранопровода е 2 - 5 cm / s. След отпускане на долния езофагеален сфинктер храната навлиза в стомаха.

Храносмилане в стомаха

Стомахът е мускулест орган, където храната се отлага, смесва се със стомашен сок и се извежда до изхода на стомаха. Лигавицата на стомаха има четири вида жлези, които отделят стомашен сок, солна киселина, ензими и слуз.

Ориз. 3. Храносмилателен тракт

Солната киселина придава киселинност на стомашния сок, който активира ензима пепсиноген, превръщайки го в пепсин, участващ в хидролизата на протеините. Оптималната киселинност на стомашния сок е 1,5-2,5. В стомаха протеинът се разгражда на междинни продукти (албумози и пептони). Мазнините се разграждат от липаза само когато са в емулгирано състояние (мляко, майонеза). Там въглехидратите практически не се усвояват, тъй като въглехидратните ензими се неутрализират от киселинното съдържание на стомаха.

През деня се отделят от 1,5 до 2,5 литра стомашен сок. Храната в стомаха се усвоява от 4 до 8 часа, в зависимост от състава на храната.

Механизмът на секреция на стомашен сок е сложен процес, той се разделя на три фази:

• церебралната фаза, действаща чрез мозъка, включва както безусловния, така и условния рефлекс (зрение, обоняние, вкус, храна, влизаща в устната кухина);
• стомашна фаза - когато храната попадне в стомаха;
• чревна фаза, когато определени видове храна ( месен бульон, зелев сок и др.), навлизайки в тънките черва, предизвикват отделянето на стомашен сок.

Храносмилане в дванадесетопръстника

От стомаха влизат малки порции хранителна каша начален отделтънко черво - дванадесетопръстник 12, където хранителната каша е изложена на активните ефекти на панкреатичния сок и жлъчните киселини.

От панкреаса в дванадесетопръстника навлиза панкреатичен сок, който има алкална реакция (pH 7,8-8,4). Сокът съдържа ензимите трипсин и химотрипсин, които разграждат протеините - до полипептиди; амилазата и малтазата разграждат нишестето и малтозата до глюкоза. Липазата действа само върху емулгирани мазнини. Процесът на емулгиране протича в дванадесетопръстника в присъствието на жлъчни киселини.

Жлъчните киселини са компонент на жлъчката. Жлъчката се произвежда от клетките основно тяло- черен дроб, чиято маса е от 1,5 до 2,0 kg. Чернодробните клетки непрекъснато произвеждат жлъчка, която се съхранява в жлъчния мехур. Веднага след като хранителната каша достигне дванадесетопръстника, жлъчката от жлъчния мехур през каналите навлиза в червата. Жлъчните киселини емулгират мазнините, активират мастните ензими, засилват двигателната и секреторната функция на тънките черва.

Храносмилане в тънките черва (йеюнум, илеум)

Тънкото черво е най-дългата част от храносмилателния тракт, дължината му е 4,5-5 m, диаметърът му е от 3 до 5 cm.

Чревният сок е тайната на тънките черва, реакцията е алкална. Чревният сок съдържа голям брой ензими, участващи в храносмилането: пеитидаза, нуклеаза, ентерокиназа, липаза, лактаза, сукраза и др. Тънките черва благодарение на различна структурамускулен слой има активен двигателна функция(перисталтика). Това позволява на хранителната каша да се премести в истинския чревен лумен. Също така допринася за химичен съставхрана - наличие на фибри и диетични фибри.

Според теорията за чревното храносмилане процесът на усвояване на хранителните вещества се разделя на коремно и париетално (мембранно) храносмилане.

Кавитарното храносмилане присъства във всички кухини на стомашно-чревния тракт поради храносмилателни тайни- стомашен сок, панкреатичен и чревен сок.

Париеталното храносмилане е налице само в определен сегмент на тънките черва, където лигавицата има издатина или власинки и микровили, които увеличават вътрешната повърхност на червата 300-500 пъти.

Ензимите, участващи в хидролизата на хранителните вещества, са разположени на повърхността на микровилите, което значително повишава ефективността на процеса на усвояване на хранителните вещества в тази област.

Тънкото черво е органът, в който повечето отводоразтворимите хранителни вещества, преминавайки през чревната стена, се абсорбират в кръвта, мазнините първоначално навлизат в лимфата, а след това в кръвта. Всички хранителни вещества през порталната вена навлизат в черния дроб, където, след като са пречистени от токсичните вещества от храносмилането, се използват за хранене на органи и тъкани.

Храносмилане в дебелото черво

Движението на чревното съдържимо в дебелото черво е до 30-40 часа. Храносмилането в дебелото черво практически липсва. Тук се абсорбират глюкоза, витамини, минерали, които са останали неусвоени поради големия брой микроорганизми в червата.

В началния сегмент на дебелото черво настъпва почти пълна асимилация на течността, която е влязла там (1,5-2 литра).

От голямо значение за човешкото здраве е микрофлората на дебелото черво. Повече от 90% са бифидобактерии, около 10% са млечнокисели и ешерихия коли, ентерококи и др. Съставът на микрофлората и нейните функции зависят от естеството на храненето, времето на движение през червата и приема на различни лекарства.

Основни функции нормална микрофлорачервата:

• защитна функция - създаване на имунитет;
• участие в процеса на храносмилане - окончателното смилане на храната; синтез на витамини и ензими;
• поддържане на постоянството на биохимичната среда на стомашно-чревния тракт.

Един от важни функцииДебелото черво е образуването и отделянето на изпражненията от тялото.

Дадената последователност от процеси на смилане осигурява най-пълната механична и химична обработка на хранителния болус с цел извличане на всички необходими вещества. Етапите на процеса на храносмилане са разгледани в тази статия. Можете да научите за процеса на храносмилане в човешкото тяло, започвайки от устната кухина и завършвайки с дебелото черво. Много е трудно да се надцени значението на процеса на храносмилане, всъщност той е фактор за поддържане органичен животтяло. Нормалният процес на храносмилане при хората осигурява всички нужди от протеини, мазнини и въглехидрати. От енергийна гледна точка процесът на храносмилане в тялото е необходим за извличане на калории, за да ги насочи към работата на мускулите и вътрешни органи. На същия принцип се основава работата на мозъка и цялата централна нервна система, включително функцията му за терморегулация.

Основи на физиологията на храносмилането

Храненето е сложен процес на прием, смилане и усвояване на хранителни вещества. През последните десетилетия започна активно да се развива специална наука за храненето, нутрициология. Помислете за основите на физиологията на храносмилането в човешката устна кухина, стомаха и червата.

Храносмилателната система- набор от органи, които осигуряват усвояването на хранителните вещества, необходими на тялото като източник на енергия за обновяване и растеж на клетките. Разграничете храносмилането с кухина и мембрана. Абдоминалната се извършва в устната кухина, стомаха, тънките и дебелите черва. Мембрана – на нивото на повърхността на клетъчната мембрана и междуклетъчното пространство, характерна за тънките черва.

Протеините, мазнините, въглехидратите, витамините, минералите, които идват с храната, не могат да бъдат усвоени от тялото, неговите тъкани и клетки непроменени. Сложните хранителни вещества се разграждат от хидролазни ензими, които се отделят в кухината на храносмилателния тракт в определени части от него. В процеса на смилане от високомолекулни съединения те постепенно се превръщат в нискомолекулни, разтворими във вода. Протеините се разграждат от протеази до аминокиселини, мазнините от липази до глицерол и мастни киселини, въглехидратите от амилази до монозахариди.

Всички тези вещества се абсорбират в храносмилателния тракт и навлизат в кръвта и лимфата, т.е течна средаорганизъм, откъдето се извличат от тъканните клетки. Крайните продукти на храносмилането, които се абсорбират в кръвта, са прости захари, аминокиселини, мастни киселини и глицерол.

Витамини, макро- и микроелементи в храносмилателната системамогат да бъдат освободени от свързаното състояние, в което се намират в храните, но самите молекули не се разделят.

Храносмилателната система се състои от няколко части: уста, фаринкс, хранопровод, стомах, тънко черво, дебело черво и ректум.

Същността, физиологията и особеностите на процесите на храносмилане в устната кухина на човека

Същността на храносмилането в устната кухина е, че храната се раздробява. В устната кухина процесите на храносмилане заключават, че има активна обработка на храната със слюнка (0,5-2 l се образува на ден), взаимодействието на микроорганизми и ензими (амилази, протеинази, липази). В слюнката някои вещества се разтварят и вкусът им започва да се проявява. Физиологията на храносмилането в устната кухина се основава на факта, че слюнката съдържа ензима амилаза, който разгражда нишестето до захари.

Така че действието на амилазата е лесно да се проследи:ако дъвчете хляб за 1 минута, усещате сладък вкус. Протеините и мазнините не се разграждат в устата. Средната продължителност на храносмилането в устната кухина е минимална и е само 15-20 s.

Характеристиките на храносмилането в устната кухина са, че по-нататък хранителният болус (обикновено 5-15 cm3 в обем) се премества в стомаха. Актът на преглъщане включва оралната (произволна), фарингеалната (бърза неволна), езофагеалната (бавна неволна) фази. С това процесът на храносмилане в човешката устна кухина се счита за действително завършен. Средната продължителност на преминаването на хранителния болус през хранопровода е 2-9 s и зависи от плътността на храната. Храносмилателният тракт е снабден със специални клапи за предотвратяване на обратния поток, както и за диференциране на въздействието храносмилателни ензими.

Процесите на храносмилане, протичащи в човешкия стомах

Стомахът е най-широката част от храносмилателния тракт, той може да се увеличава по размер и да побира голямо количество храна. Благодарение на ритмичното свиване на мускулите на стените, храносмилането в стомаха започва с факта, че храната се смесва старателно с киселия стомашен сок.

Хранителният болус, попаднал в стомаха, престоява в него 3-5 часа и се подлага на механична и химична обработка. Процесите на храносмилане в стомаха започват с факта, че храната е изложена на стомашен сок (2-2,5 литра се отделят на ден) и присъстваща в него солна киселина (осигурява кисела среда), пепсин (смила протеини) и други киселинни протеази като напр. ренин (химозин).

Пепсиногените (предшественици на пепсин) се разделят на две групи. Първият, след активиране със солна киселина и превръщане в пепсини, хидролизира определени видове протеини за процесите на храносмилане, протичащи в стомаха, с образуването на големи пептиди при рН 1,5-2,0. Втората фракция, след активиране със солна киселина, се превръща в гастриксин, който хидролизира хранителните протеини при рН 3,2-3,5.

Ензимите в процеса на храносмилане в човешкия стомах разграждат протеините до нискомолекулни пептиди и аминокиселини. Храносмилането на въглехидратите, започнало в устата, спира в стомаха, тъй като в кисела среда амилазата губи своята активност.

Характеристики на физиологията на храносмилането в кухината на човешкия стомах

Храносмилането в човешкия стомах се основава на действието на стомашния сок, който съдържа липаза, която разгражда мазнините. При храносмилането в стомашната кухина солната киселина на стомашния сок играе важна роля. Солната киселина повишава активността на ензимите, предизвиква денатурация и набъбване на протеините, има бактерициден ефект.

Обикновено киселинността на стомашния сок варира от pH 1,6 до 1,8. Отклонението на стомашния сок от нормата се използва при диагностицирането на стомашни язви, анемия, тумори. Характеристиките на храносмилането в стомаха са, че под действието на солна киселина много патогени се деактивират.

Физиологията на храносмилането в стомаха е такава, че храната, богати на въглехидрати, остава в стомаха около два часа, се евакуира по-бързо от протеина или мазна храна, който се задържа в стомаха 8-10 часа.

Смесен със стомашен сок и частично усвоена храна на малки порции, през определени интервали, когато консистенцията му стане течна или полутечна, преминава в тънките черва.

Функции и особености на храносмилателния процес в тънките черва на човека

От стомаха хранителният болус навлиза в тънките черва, чиято дължина при възрастен достига 6,5 метра. Храносмилането в тънките черва е най-важното от биохимична гледна точка на усвояването на веществата.

Чревният сок в този отдел на храносмилателния тракт има алкална среда поради навлизането в тънките черва на жлъчката, панкреатичния сок и секретите на чревните стени. При някои индивиди има бавен процес на храносмилане в тънките черва, поради дефицит на ензима лактаза, който хидролизира млечна захар(лактоза), което е свързано с несмилаемост пълномаслено мляко. Общо повече от 20 ензима се използват при храносмилането в тънките черва на човека (ентерокинази, пептидази, фосфатази, нуклеази, липаза, амилаза, лактаза, сукраза и др.).

Функциите на храносмилането в тънките черва зависят от неговите отдели. Тънкото черво има три отдела, които преминават един в друг - дуоденум, йеюнум и илеум. IN дванадесетопръстникаотделя се жлъчка, която се образува в черния дроб. В дванадесетопръстника храната е изложена на действието на панкреатичен сок, жлъчка. Сокът, отделян от панкреаса, е безцветна прозрачна течност с рН 7,8-8,4. Панкреатичният (панкреатичен) сок съдържа ензими, които разграждат протеини и полипептиди: трипсин, химотрипсин, еластаза, карбоксипептидази и аминопептидази.

Панкреатичният сок съдържа: липаза, която разгражда мазнините; амилаза, която завършва пълното разграждане на нишестето до дизахарид - малтоза; рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза, разделяне на рибонуклеинови и дезоксирибонуклеинови киселини. Секрецията на панкреатичен сок в зависимост от състава на храната продължава 6-14 часа, като най-дълго е при прием на мазни храни.

Важна роля в процеса на храносмилането играе черният дроб, където се образува жлъчка (0,5-1,5 литра на ден). Характеристиките на храносмилането в тънките черва са, че жлъчката насърчава емулгирането на мазнините, абсорбцията на триглицеридите, активира липазата, стимулира перисталтиката, инактивира пепсина в дванадесетопръстника, има бактерициден и бактериостатичен ефект, подобрява хидролизата и абсорбцията на протеини и въглехидрати.

Жлъчката не съдържа храносмилателни ензими, но е необходима за разтварянето и усвояването на мазнините и мастноразтворими витамини. При недостатъчно производствожлъчката или нейната секреция в червата, храносмилането и усвояването на мазнините се нарушават и отделянето им се увеличава непроменено с изпражненията.

Окончателното смилане на въглехидрати, протеинови остатъци, мазнини се извършва в йеюнума и илеума с помощта на ензими, които се произвеждат от клетките на лигавицата на самата черва. Израстъците на стената на тънките черва са покрити с ентероцити - власинки. Чрез много власинки от повърхността му продуктите от разграждането на протеините и въглехидратите навлизат в кръвта, а продуктите от разграждането на мазнините - в лимфата. Благодарение на Голям бройспециални гънки и вили, общата смукателна повърхност на червата е около 500 m2.

В тънките черва се абсорбират повечето прости химически фрагменти от храната.

Физиология, функции и процеси на храносмилане в дебелото черво

След това несмляните остатъци от храна се отвеждат в дебело черво, в които могат да бъдат от 10 до 15 часа. В този отдел на храносмилателния тракт се извършват такива процеси на храносмилане в червата като абсорбция на вода и микробен метаболизъм на хранителни вещества.

Дължината на дебелото черво при възрастен човек е средно 1,5 м. Състои се от три части - сляпо, напречно дебело черво и право черво.

Храносмилането в дебелото черво е доминирано от механизми на реабсорбция. Той абсорбира глюкоза, витамини и аминокиселини, произведени от бактериите в чревната кухина.

Важна роля в процесите на храносмилане в дебелото черво играят хранителните баластни вещества. Те включват несмилаеми биохимични компоненти: фибри, хемицелулоза, лигнин, смоли, смоли, восъци.

Основата на баластните компоненти са вещества от растителен произход, които са част от структурата на стените на растенията и се съдържат в дървесина, люспи от семена, трици. Повечето от баластните вещества са целулоза и разклонени полизахариди на базата на ксилоза, арабиноза, маноза, галактоза. Баластните съставки от животински произход включват нееднократни човешкото тялоелементи съединителната тъканживотни.

Устойчив на действието на протеолитичните ензими, протеинът колаген изпълнява физиологичните функции на храносмилането в дебелото черво, подобно на диетичните фибри. Мукополизахаридите, които не се хидролизират в червата и се съдържат в междуклетъчното вещество на животинските тъкани, имат същите свойства. Най-големият бройот тези структурни полизахариди се намира в съединителната тъкан, белите дробове, кръвта.

Структурирането на храната влияе върху скоростта на абсорбция в тънките черва и продължителността на транзита през стомашно-чревния тракт.

Диетичните фибри и продуктите на термохидролизата на колаген имат способността да задържат значително количество вода, което значително влияе върху налягането, масата и електролитния състав на изпражненията, допринасяйки за образуването на меки изпражнения.

Диетичните фибри и несмилаемите протеини на съединителната тъкан са сред основните компоненти, които изграждат средата, в която живеят полезните чревни бактерии.

Диетичните фибри и елементите на съединителната тъкан са от голямо значение за електролитния метаболизъм в стомашно-чревния тракт. Това се дължи на факта, че колагенът, подобно на полизахаридите, има катионобменни свойства и помага за елиминирането на различни вредни съединения от тялото.

Диетичните баластни вещества в човешкото хранене намаляват риска от развитие на туморни заболявания, пептична язва, заболяване на дванадесетопръстника, диабет, сърдечно-съдови заболявания, имат благоприятен ефектвърху тялото на хора с наднормено тегло, страдащи от атеросклероза, хипертония и други заболявания.

Диетичните фибри, които не се разграждат от ензимите на стомашно-чревния тракт, се разрушават частично под въздействието на микрофлората.

Образува се в дебелото черво изпражнения, състоящ се от несмлени остатъци от храна, слуз, мъртви клетки на лигавицата и микроби, които непрекъснато се размножават в червата, причинявайки процеси на ферментация и образуване на газ.

общо тегло чревна микрофлорачовек е 1,5-2,0 кг. Съставът на флората на съдържанието на дебелото черво включва анаеробни видове микроорганизми: бифидобактерии (108-1010 CFU/g при възрастни, 109-10 CFU/g при деца), бактероиди (109-1010 CFU/g при възрастни, 106-108 CFU/g при деца), лактобацили (106-107 CFU/g при възрастни, 106-10 CFU/g при деца), пептострептококи, клостридии, което е до 99% от общия състав. Около 1% от микрофлората на дебелото черво е представена от аероби: Е. coli, ентеробактерии (Proteus, Enterobacter и др.), Ентерококи, стафилококи, дрождеподобни гъбички. Количеството на всеки вид варира от 104-108 CFU/g.

Процесът на разделяне и усвояване на веществата в храносмилането

Процесът на абсорбция в храносмилането е преминаването на хранителни вещества от кухината храносмилателна тръбав клетките на чревния епител и след това в кръвта. Предварителното разграждане на веществата в процеса на храносмилането е необходимо за получаване на продукти на клетъчно и молекулярно ниво.

Абсорбцията се извършва в целия храносмилателен тракт, чиято повърхност е покрита с власинки. На 1 mm2 от лигавицата има 30-40 власинки. В същото време 50-60% от продуктите на протеиновия метаболизъм се абсорбират в дванадесетопръстника; 30% - в тънките черва и 10% - в дебелото черво. Въглехидратите се усвояват само под формата на монозахариди. Продуктите от метаболизма на мазнините, както и повечето от водо- и мастноразтворимите витамини, които идват с храната, се абсорбират в тънките черва.

Понастоящем храненето се разбира като сложен процес на прием, храносмилане, усвояване и асимилация в организма на вещества (хранителни вещества), необходими за задоволяване на енергийните и пластични нужди на тялото, включително регенерация на клетки и тъкани, регулиране на различни функции на тялото. Храносмилането е съвкупност от физикохимични и физиологични процеси, които осигуряват разграждането на сложни хранителни вещества, влизащи в тялото, до прости химични съединения, които могат да бъдат абсорбирани и асимилирани в тялото.

Няма съмнение, че храната, влизаща в тялото отвън, обикновено състояща се от естествен полимерен материал (протеини, мазнини, въглехидрати), трябва да бъде деструктурирана и хидролизирана до елементи като аминокиселини, хексози, мастни киселини и др., които са пряко включени в метаболитните процеси. Превръщането на изходните вещества в резорбируеми субстрати става на етапи в резултат на хидролитични процеси с участието на различни ензими.

Последните постижения във фундаменталните изследвания върху функционирането на храносмилателната система са се променили значително традиционни изпълненияза дейността на "храносмилателния конвейер". В съответствие със съвременната концепция храносмилането се отнася до процесите на усвояване на храната от влизането й в стомашно-чревния тракт до включването й във вътреклетъчните метаболитни процеси.

Многокомпонентната храносмилателна конвейерна система се състои от следните стъпки:

1. Навлизането на храната в устната кухина, нейното смилане, намокряне на хранителния болус и началото на хидролизата на кухината. Преодоляване на фарингеалния сфинктер и излизане в хранопровода.

2. Получаване на храна от хранопровода през кардиалния сфинктер в стомаха и нейното временно отлагане. Активно смесване на храната, нейното смилане и смилане. Хидролиза на полимери от стомашни ензими.

3. Получаване на хранителната смес през антралния сфинктер в дванадесетопръстника. Смесване на храна с жлъчни киселини и панкреатични ензими. Хомеостаза и образуване на химус с участието на чревната секреция. Хидролиза в чревната кухина.

4. Транспорт на полимери, олиго- и мономери през париеталния слой на тънките черва. Хидролиза в париеталния слой, извършвана от панкреатични и ентероцитни ензими. Транспорт на хранителни вещества до зоната на гликокаликса, сорбция - десорбция върху гликокаликса, свързване с акцепторни гликопротеини и активни центровепанкреатични и ентероцитни ензими. Хидролиза на хранителни вещества в четката на ентероцитите (мембранно храносмилане). Доставяне на продукти на хидролиза до основата на ентероцитните микровили в зоната на образуване на ендоцитни инвагинации (с възможното участие на сили на налягане в кухината и капилярни сили).

5. Трансферът на хранителни вещества в кръвните и лимфните капиляри чрез микропиноцитоза, както и дифузия през фенестрата на капилярните ендотелни клетки и през междуклетъчното пространство. Доставяне на хранителни вещества през порталната система към черния дроб. Доставяне на хранителни вещества чрез лимфен и кръвен поток до тъканите и органите. Транспорт на хранителни вещества през клетъчните мембрани и включването им в пластични и енергийни процеси.

Каква е ролята на различните части на храносмилателния тракт и органи за осигуряване на процесите на храносмилане и усвояване на хранителните вещества?

В устната кухина храната се раздробява механично, навлажнява се със слюнка и се подготвя за по-нататъшен транспорт, което се осигурява от факта, че хранителните вещества в храната се превръщат в повече или по-малко хомогенна маса. Движенията са главно долна челюсти езика се образува хранителен болус, който след това се поглъща и в повечето случаи много бързо достига до стомашната кухина. Химическата обработка на хранителни вещества в устната кухина, като правило, не от голямо значение. Въпреки че слюнката съдържа редица ензими, тяхната концентрация е много ниска. Само амилазата може да играе роля в предварителното разграждане на полизахаридите.

В кухината на стомаха храната се задържа и след това бавно, на малки порции, се премества в тънките черва. Очевидно основната функция на стомаха е отлагането. Храната бързо се натрупва в стомаха и след това постепенно се използва от тялото. Това се потвърждава от голям брой наблюдения на пациенти с отстранен стомах. Основното нарушение, характерно за тези пациенти, не е спирането на храносмилателната дейност на самия стомах, а нарушение на функцията на отлагане, т.е. постепенното евакуиране на хранителни вещества в червата, което се проявява под формата на т.н. наречен "дъмпинг синдром". Престоят на храната в стомаха е придружен от ензимна обработка, докато стомашният сок съдържа ензими, които извършват началните етапи на разграждане на протеините.

Стомахът се счита за орган на пепсиновото храносмилане, тъй като това е единствената част от храносмилателния канал, където протичат ензимни реакции в рязко кисела среда. Жлезите на стомаха отделят няколко протеолитични ензима. Най-важните от тях са пепсините и, в допълнение, химозин и парапепсин, които дезагрегират протеиновата молекула и само в малка степен разцепват пептидните връзки. От голямо значение, очевидно, е действието на солната киселина върху храната. Така или иначе, кисела средастомашното съдържимо не само създава оптимални условия за действие на пепсините, но също така насърчава денатурацията на протеините, причинява подуване на хранителната маса, повишава пропускливостта на клетъчните структури, като по този начин благоприятства последващата храносмилателна обработка.

По този начин слюнчените жлези и стомахът играят много ограничена роля в смилането и разграждането на храната. Всяка от споменатите жлези всъщност въздейства върху един от видовете хранителни вещества (слюнчените жлези - върху полизахаридите, стомашните жлези - върху протеините), и то в ограничени граници. В същото време панкреасът отделя голямо разнообразие от ензими, които хидролизират всички хранителни вещества. Панкреасът въздейства с помощта на произвежданите от него ензими върху всички видове хранителни вещества (протеини, мазнини, въглехидрати).

Ензимното действие на секрета на панкреаса се осъществява в кухината на тънките черва и само този факт ни кара да смятаме, че чревното храносмилане е най-същественият етап в преработката на хранителните вещества. Тук, в кухината на тънките черва, навлиза и жлъчката, която заедно с панкреатичния сок неутрализира киселинния стомашен химус. Ензимната активност на жлъчката е малка и като цяло не надвишава тази в кръвта, урината и други нехраносмилателни течности. В същото време жлъчката и по-специално нейните киселини (холева и дезоксихолева) изпълняват редица важни храносмилателни функции. По-специално е известно, че жлъчните киселини стимулират активността на някои панкреатични ензими. Това е най-ясно доказано по отношение на панкреатичната липаза, в по-малка степен това се отнася за амилазата и протеазите. В допълнение, жлъчката стимулира чревната перисталтика и изглежда е бактериостатична. Но най-важната роля на жлъчката в усвояването на хранителни вещества. Жлъчните киселини са от съществено значение за емулгирането на мазнини и за усвояването на неутрални мазнини, мастни киселини и евентуално други липиди.

Общоприето е, че храносмилането в чревната кухина е процес, протичащ в лумена на тънките черва под въздействието главно на панкреатичния секрет, жлъчката и чревния сок. Вътречревното храносмилане се извършва поради сливането на част от транспортните везикули с лизозоми, цистерни на ендоплазмения ретикулум и комплекса на Голджи. Предполага се, че хранителните вещества участват във вътреклетъчния метаболизъм. Транспортните везикули се сливат с базолатералната мембрана на ентероцитите и съдържанието на везикулите се освобождава в междуклетъчното пространство. По този начин се постига временно отлагане на хранителни вещества и тяхната дифузия по концентрационния градиент през базалната мембрана на ентероцитите в lamina propria на лигавицата на тънките черва.

Интензивното изследване на процесите на мембранно храносмилане позволи напълно да се характеризира дейността на храносмилателно-транспортния конвейер в тънките черва. Според настоящите идеи ензимната хидролиза на хранителните субстрати се извършва последователно в кухината на тънките черва (коремно храносмилане), в епителния слой на лигавичните наслагвания (париетално храносмилане), върху мембраните на четката на ентероцитите (мембранно храносмилане). ) и след проникване на непълно разделени субстрати в ентероцити (вътреклетъчно храносмилане).

Началните етапи на хидролизата на биополимерите се извършват в кухината на тънките черва. В същото време хранителните субстрати, които не са претърпели хидролиза в чревната кухина, и продуктите от тяхната първоначална и междинна хидролиза дифундират през несмесения слой на течната фаза на химуса (автономен мембранен слой) в зоната на границата на четката, където настъпва мембранно храносмилане. Големолекулните субстрати се хидролизират от панкреатичните ендохидролази, адсорбирани главно върху повърхността на гликокаликса, а продуктите от междинната хидролиза се хидролизират от екзохидролази, преместени върху външната повърхност на мембраните на микровилите на границата на четката. Благодарение на конюгирането на механизмите, които извършват крайните етапи на хидролизата и началните етапи на транспортиране през мембраната, продуктите на хидролизата, образувани в зоната на мембранно храносмилане, се абсорбират и навлизат във вътрешната среда на тялото.

Храносмилането и усвояването на основните хранителни вещества се извършва по следния начин.

Храносмилането на протеини в стомаха става, когато пепсиногените се превръщат в пепсини в кисела среда (оптимално рН 1,5-3,5). Пепсините разцепват връзките между ароматните аминокиселини, съседни на карбоксилните аминокиселини. Те се инактивират в алкална среда, разцепването на пептидите от пепсини спира след навлизането на химуса в тънките черва.

В тънките черва полипептидите се разцепват допълнително от протеази. По принцип разцепването на пептидите се извършва от панкреатични ензими: трипсин, химотрипсин, еластаза и карбоксипептидази А и В. Ентерокиназата превръща трипсиногена в трипсин, който след това активира други протеази. Трипсинът разцепва полипептидните вериги на кръстовищата на основните аминокиселини (лизин и аргинин), докато химотрипсинът разкъсва връзките на ароматните аминокиселини (фенилаланин, тирозин, триптофан). Еластазата разцепва връзките на алифатните пептиди. Тези три ензима са ендопептидази, защото хидролизират вътрешните връзки на пептидите. Карбоксипептидази А и В са екзопептидази, тъй като те отцепват само крайните карбоксилни групи на предимно неутрални и основни аминокиселини, съответно. По време на протеолизата, извършвана от панкреатичните ензими, олигопептидите и някои свободни аминокиселини се разцепват. Микровилите на ентероцитите имат на повърхността си ендопептидази и екзопептидази, които разграждат олигопептидите до аминокиселини, ди- и трипептиди. Абсорбцията на ди- и трипептиди се осъществява чрез вторичен активен транспорт. След това тези продукти се разграждат до аминокиселини от вътреклетъчни ентероцитни пептидази. Аминокиселините се абсорбират чрез механизма на ко-транспорт с натрий в апикалната част на мембраната. Последващата дифузия през базолатералната мембрана на ентероцитите протича срещу концентрационния градиент и аминокиселините навлизат в капилярния плексус на чревните въси. Според видовете пренасяни аминокиселини биват: неутрален транспортен (пренасящ неутрални аминокиселини), основен (пренасящ аргинин, лизин, хистидин), дикарбоксилов (пренасящ глутамат и аспартат), хидрофобен (пренасящ фенилаланин и метионин), иминотранспортен (пренасящ пролин и хидроксипролин).

В червата се разграждат и абсорбират само тези въглехидрати, които са засегнати от съответните ензими. Несмилаемите въглехидрати (или диетичните фибри) не могат да бъдат асимилирани, защото няма специални ензими за това. Въпреки това е възможен техният катаболизъм от бактериите на дебелото черво. Хранителните въглехидрати се състоят от дизахариди: захароза (обикновена захар) и лактоза (млечна захар); монозахариди - глюкоза и фруктоза; растителни нишестета - амилоза и амилопектин. Друг хранителен въглехидрат - гликоген - е полимер на глюкозата.

Ентероцитите не са в състояние да транспортират въглехидрати, по-големи от монозахаридите. Следователно повечето от въглехидратите трябва да бъдат разградени преди усвояване. Под действието на слюнчената амилаза се образуват ди- и триполимери на глюкозата (съответно малтоза и малтотриоза). Слюнчената амилаза се инактивира в стомаха, тъй като оптималното pH за нейната активност е 6,7. Панкреатичната амилаза продължава хидролизата на въглехидратите до малтоза, малтотриоза и крайни декстрани в кухината на тънките черва. Ентероцитните микровили съдържат ензими, които разграждат олиго- и дизахаридите до монозахариди за тяхното усвояване. Глюкоамилазата разцепва връзките в неразцепените краища на олигозахаридите, които са се образували по време на разцепването на амилопектин от амилаза. В резултат на това се образуват най-лесно разцепимите тетразахариди. Комплексът сукраза-изомалтаза има две каталитични места: едното със сукразна активност, другото с изомалтазна активност. Мястото на изомалтазата превръща тетразахаридите в малтотриоза. Изомалтазата и сукразата разцепват глюкозата от нередуцираните краища на малтозата, малтотриозата и крайните декстрани. Сукразата разгражда дизахарида захароза на фруктоза и глюкоза. В допълнение, ентероцитните микровили също съдържат лактаза, която разгражда лактозата до галактоза и глюкоза.

След образуването на монозахаридите започва тяхното усвояване. Глюкозата и галактозата се транспортират в ентероцитите заедно с натрия чрез натриево-глюкозния транспортер, като абсорбцията на глюкоза се увеличава значително в присъствието на натрий и се влошава при липсата му. Фруктозата навлиза в клетката през апикалната част на мембраната чрез дифузия. Галактозата и глюкозата преминават през базолатералната част на мембраната с помощта на носители; механизмът на освобождаване на фруктоза от ентероцитите е по-малко разбран. Монозахаридите навлизат през капилярния плексус на вилите в порталната вена и след това в кръвния поток.

Мазнините в храната са главно триглицериди, фосфолипиди (лецитин) и холестерол (под формата на неговите естери). За пълното смилане и усвояване на мазнините е необходима комбинация от няколко фактора: нормалното функциониране на черния дроб и жлъчните пътища, наличието на панкреатични ензими и алкално рН, нормално състояниеентероцити, чревна лимфна система и регионална ентерохепатална циркулация. Липсата на някой от тези компоненти води до малабсорбция на мазнини и стеаторея.

По-голямата част от храносмилането на мазнините се извършва в тънките черва. Първоначалният процес на липолиза обаче може да се осъществи в стомаха под действието на стомашната липаза, когато оптимална стойност pH 4-5. Стомашната липаза разгражда триглицеридите до мастни киселини и диглицериди. Той е устойчив на пепсин, но се разрушава от панкреатичните протеази в алкалната среда на дванадесетопръстника, а активността му се намалява и от жлъчните соли. Стомашната липаза е от малко значение в сравнение с панкреатичната липаза, въпреки че има известна активност, особено в антрума, където механичното разбъркване на химуса произвежда малки мастни капчици, увеличавайки повърхностната площ за смилане на мазнини.

След като химусът навлезе в дванадесетопръстника, настъпва по-нататъшна липолиза, включваща няколко последователни етапа. Първо, триглицеридите, холестеролът, фосфолипидите и продуктите на разцепване на липидите от стомашната липаза се сливат в мицели под действието на жлъчни киселини, мицелите се стабилизират от фосфолипиди и моноглицериди в алкална среда. Колипазата, секретирана от панкреаса, след това действа върху мицелите и служи като точка на действие за панкреатичната липаза. В отсъствието на колипаза, панкреатичната липаза има слаба липолитична активност. Свързването на колипаза с мицела се подобрява чрез действието на панкреатичната фосфолипаза А върху мицелния лецитин. От своя страна, за активирането на фосфолипаза А и образуването на лизолецитин и мастни киселини е необходимо наличието на жлъчни соли и калций. След хидролизата на лецитина мицелните триглицериди стават достъпни за смилане. След това панкреатичната липаза се прикрепя към връзката колипаза-мицел и хидролизира 1- и 3-връзките на триглицеридите, за да образува моноглицерид и мастна киселина. Оптималното рН за панкреатична липаза е 6,0-6,5. Друг ензим, панкреатичната естераза, хидролизира връзките на холестерола и мастноразтворимите витамини с естери на мастни киселини. Основните продукти на разграждането на липидите под действието на панкреатичната липаза и естераза са мастни киселини, моноглицериди, лизолецитин и холестерол (неестерифициран). Скоростта на навлизане на хидрофобни вещества в микровилите зависи от тяхното разтваряне в мицели в чревния лумен.

Мастни киселини, холестерол и моноглицериди навлизат в ентероцитите от мицели чрез пасивна дифузия; въпреки че дълговерижните мастни киселини могат също да бъдат пренесени от повърхностно свързващия протеин. Тъй като тези компоненти са мастноразтворими и много по-малки от неразградените триглицериди и холестеролови естери, те лесно преминават през ентероцитната мембрана. В клетката дълговерижните мастни киселини (повече от 12 въглеродни атома) и холестеролът се пренасят чрез свързване на протеини в хидрофилната цитоплазма към ендоплазмения ретикулум. Холестеролът и мастноразтворимите витамини се пренасят от протеин-носител на стерол до гладкия ендоплазмен ретикулум, където холестеролът се естерифицира отново. Дълговерижните мастни киселини се транспортират през цитоплазмата от специален протеин, степента на навлизането им в грубия ендоплазмен ретикулум зависи от количеството мазнини в храната.

След ресинтеза на холестеролови естери, триглицериди и лецитин в ендоплазмения ретикулум, те образуват липопротеини чрез свързване с аполипопротеини. Липопротеините се класифицират според техния размер, тяхното липидно съдържание и вида апопротеини, които съдържат. Хиломикрони и липопротеини с много ниска плътност по-голям размери се състоят главно от триглицериди и мастноразтворими витамини, докато липопротеините с ниска плътност са по-малки и съдържат предимно естерифициран холестерол. Липопротеините с висока плътност са най-малки по размер и съдържат основно фосфолипиди (лецитин). Образуваните липопротеини излизат през базолатералната мембрана на ентероцитите във везикули, след което навлизат в лимфните капиляри. Мастните киселини със средна и къса верига (съдържащи по-малко от 12 въглеродни атома) могат директно да навлязат в системата на порталната вена от ентероцитите без образуване на триглицериди. Освен това късоверижните мастни киселини (бутират, пропионат и др.) се образуват в дебелото черво от неусвоени въглехидрати под действието на микроорганизми и са важен източник на енергия за клетките на лигавицата на дебелото черво (колоноцитите).

Обобщавайки представената информация, трябва да се признае, че познаването на физиологията и биохимията на храносмилането позволява да се оптимизират условията за провеждане на изкуствено (ентерално и орално) хранене, основано на основните принципи на храносмилателния конвейер.

(наричано по-нататък „П.“) е набор от процеси, които осигуряват механично смилане и химично (предимно ензимно) разграждане на хранителни вещества до компоненти, които са лишени от видова специфичност и са подходящи за усвояване и участие в организма на животните и хората . Постъпващата в тялото храна се преработва цялостно под действието на различни храносмилателни ензими. Храносмилателни ензими- произвеждат се от храносмилателните органи и разграждат сложните хранителни вещества до по-прости, лесно смилаеми съединения. Протеините се разцепват от протеази (трипсин, пепсин и др.), Мазнините - от липази, въглехидрати - от гликозидази (амилаза).синтезиран от специализирани клетки, и разграждането на сложни хранителни вещества (и въглехидрати Въглехидрати- един от основните компоненти на клетките и тъканите на живите организми. Те осигуряват енергия на всички живи клетки (глюкоза и нейните резервни форми - нишесте, гликоген), участват в защитните реакции на организма (имунитет). От хранителните продукти най-богати на въглехидрати са зеленчуците, плодовете и брашнените изделия.) на все по-малки и по-малки фрагменти става с добавянето на водна молекула към тях. Протеините в крайна сметка се разграждат до аминокиселини Аминокиселини- клас органични съединения, които имат свойствата както на киселини, така и на основи. Участвайте в размяна азотни веществав организма (изходни съединения в биосинтеза на хормони, витамини, медиатори, пигменти, пуринови основи, алкалоиди и др.). Около 20 основни аминокиселини служат като мономерни единици, от които са изградени всички протеини., мазнини - в глицерин и мастни киселини, въглехидрати - в монозахариди. Това са относително прости веществасе абсорбират и от тях отново се синтезират сложни органични съединения в органи и тъкани.

Видове храносмилане

Ориз. 1. Локализация на хидролизата на хранителни вещества по време на извънклетъчно, дистанционно храносмилане: 1 - извънклетъчна течност; 2 - вътреклетъчна течност; 4 - сърцевина; 5 - клетъчна мембрана; 6-

Неразделеният или ненапълно разделен хранителен субстрат навлиза в клетката, където се подлага на допълнителна хидролиза от ензими. Този еволюционно по-стар тип P. е често срещан във всички едноклетъчни организми, в някои по-ниски многоклетъчни организми (например в гъби) и при висши животни. В последния случай имаме предвид фагоцитните свойства на белите клетки (виж) и ретикулоендотелната система, както и една от разновидностите - така наречената пиноцитоза, която е характерна за клетки от ектодермален и ендодермален произход. Вътреклетъчният P. може да се реализира не само в цитоплазмата, но и в специални вътреклетъчни кухини - храносмилателни вакуоли, които съществуват постоянно или се образуват по време на фагоцитоза и пиноцитоза. Предполага се, че в вътреклетъчно храносмиланемогат да участват, чиито ензими навлизат в храносмилателните вакуоли.

Ориз. 2. Локализация на хидролизата на хранителни вещества по време на вътреклетъчното храносмилане: 1 - извънклетъчна течност; 2 - вътреклетъчна течност; 3 - вътреклетъчна вакуола; 4 - сърцевина; 5 - клетъчна мембрана; 6 - ензими

Синтезираните в клетките ензими се пренасят в извънклетъчната среда на тялото и осъществяват своето действие на разстояние от секретиращите клетки. Извънклетъчната П. преобладава в анелиди, ракообразни, насекоми, главоноги, ципести и хордови, с изключение на ланцетни. При повечето високоорганизирани животни секреторните клетки са разположени достатъчно далеч от кухините, където се осъществява действието на храносмилателните ензими (и при бозайниците). Ако дистанционният P. се появи в специални кухини, обичайно е да се говори за коремно храносмилане. Дистанционният P. може да премине извън тялото, произвеждайки ензими. Така че, с отдалечен екстракавитарен P., насекомите инжектират храносмилателни ензими в имобилизирана плячка и бактерии бактерии- група микроскопични, предимно едноклетъчни организми. Сферични (коки), пръчковидни (бацили, клостридии, псевдомонади), извити (виброни, спирили, спирохети). Способни да растат както в присъствието на атмосферен кислород (аероби), така и в негово отсъствие (анаероби). Много бактерии са причинители на заболявания при животни и хора. Има бактерии, необходими за нормалния процес на живот ( колиучаства в преработката на хранителни вещества в червата, но ако се открие например в урината, същата бактерия се счита за причинител на инфекции на бъбреците и пикочните пътища).секретират различни ензими в хранителната среда.

Ориз. 3. Локализация на хидролизата на хранителните вещества по време на мембранното смилане: 1 - извънклетъчна течност; 2 - вътреклетъчна течност; 4 - сърцевина; 5 - клетъчна мембрана; 6 - ензими

Осъществява се от ензими, локализирани върху структурите на клетъчната мембрана, и заема междинно положение между извънклетъчното и вътреклетъчното. При повечето високоорганизирани животни този P. се намира на повърхността на мембраните на микровласинките на чревните клетки и е основният механизъм на междинните и крайните етапи на хидролизата. Мембранното храносмилане осигурява перфектно свързване на храносмилателните и транспортните процеси и тяхната максимална конвергенция в пространството и времето. Това се постига в резултат на специална организация на храносмилателната и транспортни функцииклетъчна мембрана под формата на вид храносмилателен и транспортен "конвейер", който насърчава прехвърлянето крайни продуктихидролиза от ензим към носител или влизане в транспортна система(фиг. 4). Мембранен P. се среща при хора, бозайници, птици, земноводни, риби, колостоми и много представители на безгръбначни (насекоми, ракообразни, мекотели и червеи).

Ориз. 4. Храносмилателно-транспортен конвейер (хипотетичен модел): 1 - ензим; 2 - носач; 3 - чревна клетъчна мембрана; 4 - димер; 5 - мономери, образувани по време на крайните етапи на хидролизата

Всеки от три видахраносмилането има както предимства, така и ограничения. В процеса на еволюция Еволюция(по биология) - irreversible историческо развитиежива природа. Обуславя се от изменчивостта, наследствеността и естествения подбор на организмите. Придружени от адаптирането им към условията на съществуване, образуването и изчезването на видовете, трансформацията на биогеоценозите и биосферата като цяло.повечето организми започнаха да комбинират тези процеси; по-често се комбинират в един организъм, което допринася за оптималната ефективност и икономия на храносмилателната система.

При хората, висшите и много по-ниски животни храносмилателният апарат е разделен на няколко отдела, които изпълняват специфични функции:

1) възприемане;

2) проводяща, която при някои животински видове е разширена с образуването на специална;

3) храносмилателни отдели - а) раздробяване и начални етапи на П. (в някои случаи завършва в този отдел), б) последващи П. и абсорбция;

4) всмукване на вода; този отдел е от особено значение за сухоземните животни, по-голямата част от водата, която влиза в него, се абсорбира в него (английският учен Дж. Дженингс, 1972 г.). Във всеки от отделите хранителната маса, в зависимост от свойствата и специализацията на отделите, се задържа за определено време или се прехвърля в следващия отдел.

Храносмилане в устата

При бозайниците, повечето други гръбначни и много безгръбначни храната претърпява в устната кухина (при хората тя остава тук средно 10-15 секунди) както механично смилане чрез дъвчене, така и първоначална химическа обработка под действието на , които чрез намокряне на хранителната маса, осигурява образуването на хранителен болус. Химическата обработка на храната в устата се състои главно в храносмилането (при хора и всеядни) на въглехидрати от слюнчената амилаза. Тук (главно на езика) има вкусови органи, които извършват дегустация на храна. С помощта на движения на езика и бузите бучката храна се подава към корена на езика и в резултат на преглъщане влиза, а след това и навътре.

Храносмилане в стомаха

Ориз. Фиг. 5. Чревни и ензими, адсорбирани от кухината на тънките черва по време на мембранно храносмилане (схематично представяне на фрагмент от външната повърхност на микроворса): A - разпределение на ензими; B - връзката на ензими, носители и субстрати; I - кухина на тънките черва; II - гликокаликс; III - мембранна повърхност; IV - трислойна мембрана на чревната клетка; 1 - правилните чревни ензими; 2 - адсорбирани ензими; 3 - носачи; 4 - подложки.

Междинен и финални етапиХраносмилането се извършва от ензими, локализирани на повърхността на мембраните на чревните клетки, където започва абсорбцията. Мембрана P. включва: 1) панкреатични ензими (?-амилаза, липаза, трипсин, химотрипсин, еластаза и др.), Адсорбирани в различни слоеве на така наречения гликокаликс, който покрива микровилите и е триизмерна мукополизахаридна мрежа; 2) собствени чревни ензими (β-амилаза, олигозахаридази и дизахаридази, различни тетрапептидази, трипептидази и дипептидази, аминопептидаза, алкална и нейните изоензими, моноглицеридна липаза и други), синтезирани от чревните клетки и прехвърлени на повърхността на техните мембрани, където изпълняват храносмилателни функции.

Адсорбираните ензими извършват главно междинни и всъщност чревни - крайните етапи на хидролизата на хранителните вещества. Олигопептидите, навлизащи в областта на границата на четката, се разграждат до абсорбируеми аминокиселини, с изключение на глицилглицин и някои дипептиди, съдържащи пролин и хидроксипролин, които се абсорбират като такива. Дизахаридите, които се образуват в резултат на смилането на нишесте и гликоген, се хидролизират от чревни гликозидази, подходящи за монозахариди, които се транспортират през чревната бариера във вътрешната среда на тялото. Триглицеридите се разцепват не само под действието на липазата на панкреатичния сок, но и под въздействието на чревен ензим- моноглицеридна липаза. Абсорбцията се осъществява под формата на мастни киселини и β-моноглицериди. Дълговерижните мастни киселини в лигавицата на тънките черва отново се естерифицират и навлизат под формата на хиломикрони (частици с диаметър около 0,5 микрона). Късоверижните мастни киселини не се ресинтезират и постъпват повече в кръвта, отколкото в лимфата.

Като цяло, по време на мембранното смилане, повечето от всички гликозидни и пептидни връзки и триглицериди се разцепват. Мембранният П., за разлика от кавитарния, се среща в стерилната зона, т.к. микровласинките на границата на четката са вид бактериален филтър, който отделя крайните етапи на хидролиза на хранителни вещества от чревната кухина, обитавана от бактерии.

Нормално в процесите на храносмилане важностимат микроорганизми Микроорганизми(микроби) - най-малките, предимно едноклетъчни организми, видими само през микроскоп: бактерии, микроскопични гъбички, протозои, понякога вируси се наричат ​​​​тях. Характеризира се с огромно разнообразие от видове, които могат да съществуват в различни условия(студ, топлина, вода, суша). Микроорганизмите се използват в производството на антибиотици, витамини, аминокиселини, протеини и др. Патогенните патогени причиняват човешки заболявания., а при някои животни - протозои, обитаващи различни части на стомашно-чревния тракт. Храносмилателните процеси в тънките черва са разпределени неравномерно както в посока от началото към края, така и в посока от криптите към върховете на вилите, което се изразява в съответната топография на всеки от храносмилателните ензими, осъществяващи както кавитарен, така и мембранен P.

практически липсва. Съдържанието им съдържа незначителни количества ензими и богата флора от бактерии, които причиняват ферментация на въглехидрати и гниене на протеини, в резултат на което се образуват органични киселини, газове ( въглероден двуокис, метан и сероводород), токсични вещества (фенол, скатол, индол, крезол), неутрализирани в черния дроб. Благодарение на микробната ферментация фибрите се разграждат.

В дебелото черво протичат процесите на обратна абсорбция (реабсорбция) на вода, минерални и органични компонентихранителна каша - химус. До 95% от водата се абсорбира в дебелото черво, както и електролити, глюкоза и някои витамини. витамини- органични вещества, образувани в тялото с помощта на чревната микрофлора или доставяни с храна, обикновено растителна. Необходим за нормалния метаболизъм и жизнената дейност. Продължителната консумация на храна, лишена от витамини, причинява заболявания (авитаминози, хиповитаминози). Основни витамини: А (ретинол), D (калцифероли), Е (токофероли), К (филохинон); H (биотин), PP (никотинова киселина), C ​​(аскорбинова киселина), B1 (тиамин), B2 (рибофлавин), B3 (пантотенова киселина), B6 ​​​​(пиридоксин), B12 (цианокобаламин), Sun ( фолиева киселина). AD, E и K са мастноразтворими, останалите са водоразтворими.и аминокиселини, произведени от микроби микроби(от микро ... и гръцки биос - живот) - същото като микроорганизми. Микроорганизми - най-малките, предимно едноклетъчни организми, видими само през микроскоп: бактерии, микроскопични гъби и водорасли, протозои. Вирусите понякога се наричат ​​микроорганизми.чревна флора. При движение и уплътняване на съдържанието на червата се образуват изпражнения, чието натрупване предизвиква акт.

Регулиране на храносмилането

Повече за храносмилането можете да прочетете в литературата: Борис Петрович Бабкин, Външна секреция на храносмилателните жлези жлези- органи, които произвеждат и отделят специфични вещества (хормони, слуз, слюнка и др.), които участват в различни физиологични функциии биохимични процеси в тялото. жлези вътрешна секреция(ендокринни) отделят продуктите от своята жизнена дейност - хормони директно в кръвта или лимфата (хипофиза, надбъбречни жлези и др.). Жлези с външна секреция (екзокринни) - по повърхността на тялото, лигавиците или във външната среда (потни, слюнчени, млечни жлези). Регулира се дейността на жлезата нервна системакакто и хормонални фактори., М. - Л., 1927; Иван Петрович Павлов, Лекции за работата на основните храносмилателни жлези, Пълен. кол. съч., 2-ро изд., том 2, кн. 2, М. - Л., 1951; Б. П. Бабкин, Секреторен механизъм на храносмилателните жлези, Л., 1960; Просер Л., Браун Ф., Сравнителна физиология Физиология- наука за живота на целия организъм и отделните му части - клетки, органи, функционални системи. Физиологията се стреми да разкрие механизма за изпълнение на функциите на живия организъм (растеж, размножаване, дишане и др.), Тяхната връзка помежду си, регулиране и адаптиране към външната среда, произход и формиране в процеса на еволюцията и индивидуално развитиелица.животни, прев. от англ., М., 1967; Александър Михайлович Уголев, Храносмилането и неговата адаптивна еволюция, М., 1961; му, Мембранно храносмилане. Полисубстратни процеси, организация и регулиране, Л., 1972; Bockus H. L., Гастроентерология, v. 1-3, Фил.-Л., 1963-65; Davenport H. W., Физиология на храносмилателния тракт, 2 изд., Chi., 1966; Наръчник по физиология, сек. 6: Храносмилателен канал, v. 1-5, Вашингтон, 1967-68; Jennings J. B., Хранене, храносмилане и асимилация при животни, 2 изд., L., 1972. (А. М. Уголев, Н. М. Тимофеева, Н. Н. Йезуитова)

Намерете нещо друго, което ви интересува: