НАУКА ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

ПИТАНИЯ > ОТДЕЛЫ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ > Тонкий кишечник

Последнее обновление:
September 29. 2014 14:40:13

Тонкий кишечник

Его принято разделять на 12-перстную кишку, тощую и тонкую кишку. Помимо этого к пищеварению в 12-перегной кишке надо добавить деятельность поджелудочной железы и печени, которые выводят свои секреции в нее.

В 12-перстной кишке осуществляется следующее.

1. Переход от желудочного пищеварения к кишечному. Вне пищеварительного периода содержание 12-перстной кишки имеет слабощелочную реакцию.

2. В полость 12-перстной кишки открывается несколько важных пищеварительных проток как от печени и поджелудочной железы, так и от собственных бруннеровских и либеркюновых желез.

3. Три основных типа пищеварения: полостное, мембранное и внутриклеточное под действием секретов поджелудочной железы, желчи и собственных соков.

4. Всасывание питательных веществ и выделение из крови некоторых ненужных

5. Выработка кишечных гормонов и биологически активных веществ, оказывающих как пищеварительные, так и непищеварительные эффекты. Например, в слизистой оболочке 12-перстной кишки образуются гормоны: секретин — возбуждает секрецию поджелудочной железы и желчи; холе-цистокинин — стимулирует моторику желчного пузыря, открывает желчный проток; вилликинин — возбуждает моторику ворсинок тонкого кишечника и т. д.

Поджелудочная железа. Ее влияние в пищеварении огромно. Она выделяет от 600 до 1500 миллилитров пищеварительного сока, в котором содержатся ферменты, действующие на все виды пищи (белки, жиры, углеводы). В основном это следующие ферменты: трипсин, химотрипсин и карбоксипептидаза. Ввиду их сильной активности они выделяются в неактивном виде и становятся активными в полости 12-перстной кишки под влиянием особых ферментов кишечного сока и щелочной или нейтральной среды.

Следует отметить, что естественными возбудителями поджелудочной секреции являются: соляная кислота желудочного сока, овощные соки (особенно кислого вкуса, например клюквенный морс), жир и продукты его расщепления.

Печень. Из предыдущего мы уже знаем, что мало расщепить пищу на составляющие части, ее еще необходимо "переделать в свою". Этот процесс происходит в печени и называется "межуточным обменом". Оказывается, эта функция печени самая важная для организма. Если раньше было принято считать, что желчеобразование является самой важной функцией, то простые примеры показывают обратное. Например, больной с острой дистрофией и некрозом печени погибает за несколько дней, а больной с механической желтухой живет месяцы и даже годы.

Непосредственно к пищеварительным функциям, которые осуществляются выделяемой из печени желчью, относятся следующие.

1. Желчь имеет щелочную реакцию (рН 7,7), а главным действующим началом в ней являются желчные кислоты. Когда пищевая кашица, обработанная кислым соком и содержащая фермент пепсин попадает в 12-перстную кишку, где среда щелочная, она может повреждающе воздействовать на слизистую оболочку, препятствовать воздействию пищеварительных ферментов тонкой кишки. Желчные кислоты нейтрализуют кислую реакцию пищевой кащицы и подавляют деятельность пепсина. Этим действием создаются благоприятные условия для пищеварения в тонкой кишке.

2. Желчь активизирует ферменты поджелудочного и кишечного сока.

3. Другое действие желчных кислот выражается в способности понижать поверхностное натяжение, что способствует превращению жира в эмульсию и образованию растворимых комплексов, удобных для пищеварения и транспортировки.

4. Желчь способствует растворению жирных кислот, что способствует их лучшему всасыванию.

5. Желчь при своем продвижении по тонкому кишечнику действует раздражающее на его слизистую оболочку, вызывая интенсификацию его перистальтики.

6. Вместе с желчью из организма выводятся ненужные и вредные для организма вещества: различные соединения холестерина и порфинов, билирубин и биливердин.

За сутки у человека образуется от 500 до 1200 миллилитров желчи. Наиболее энергичными возбудителями желчеотделения являются яичные желтки, жиры, мясо и бульон на нем, хлеб, молоко, сыр.

Тощая и тонкая кишки имеют длину около 6 метров; их железы выделяют до 2 литров сока в сутки. Общая поверхность внутренней оболочки кишечника с учетом ворсинок — около 5 квадратных метров. Как уже неоднократно указывалось, сюда "вывернулась" активная наружная оболочка, которая в виде трофобласта "расплавляет" ткани материнского организма. Теперь ее задача — расщеплять все, что попадает в ее полость. Ученые, исследуя этот феномен расщепления, обнаружили механизмы, за счет которых он осуществляется.

Рис 3. Стенка тонкого кишечника

1 — гликокаликс; 2 — мембрана; 3 — микроворсинки; 4 — стенка тонкой кишки

1. Устройство кишечной стенки. Стенки тонкого кишечника имеют сложное строение. Клетки слизистой содержат до 4000 выростов — микроворсинок. На 1 квадратный миллиметр поверхности кишечного эпителия их около 50—200 миллионов! У человека длина одной микроворсинки приближается к 1 микрометру, диаметр ее в 10—15 раз меньше, а наименьшее расстояние между микроворсинками составляет 15—20 нанометроа Таким образом, они образуют довольно плотную "щетку", которая называется щеточной каймой.

Такая структура каймы не только резко увеличивает всасывающую поверхность кишечных клеток (в 20—60 раз), но и определяет многие функциональные особенности протекающих на ней процессов.

В свою очередь поверхность микроворсинок покрыта гликокаликсом. Он состоит из многочисленных тонких извилистых нитей, образующих дополнительный предмембранный слой, заполняющий поры между микроворсинками. Эти нити являются продуктом деятельности (энтероцитов) кишечных клеток, "растут" из мембран микроворсинок, диаметр составляет 0,025—0,05 микрометра, а толщина этого слоя по внешней поверхности кишечных клеток примерно 0,1—0,5 микрометра. Таким образом, гликокаликс с микроворсинками играет роль пористого катализатора Значение катализатора состоит в том, что он увеличивает активную поверхность. Кроме того, микроворсинки участвуют в переносе веществ в процессе работы катализатора в тех случаях, когда поры имеют приблизительно те же размеры, что и молекулы. К тому же микроворсинки способны сокращаться и расслабляться в ритме 6 раз в минуту, что увеличивает скорость как пищеварения, так и всасывания. К тому же кислотные остатки гликокаликса обладают отрицательным зарядом. Проникающие сюда расщепленные пищевые вещества (в виде ионов и диполей) здесь имеют определенную ориентацию. Гликокаликс характеризуется значительной водной проницательностью (гидрофильностью) и придает процессам переноса направленный (векторный) и отборочный (селективный) характер. К тому же гликокаликс — дополнительное звено, снижающее поток антигенов и токсинов во внутреннюю среду организма.

2. Высокая свободная энергия появляется на границе сред вода—воздух, масло—вода и так далее. Благодаря такой большой поверхности, в тонком кишечнике происходят мощнейшие процессы, требующие большой свободной энергии. По мнению некоторых исследователей, здесь осуществляется холодный термоядерный синтез — превращение одних веществ в другие.

Состояние, в котором находится вещество (пищевая масса), на границе фаз (около щеточной каймы, в порах гликокаликса) отличается от состояния этого вещества в объеме (в полости кишки) по многим признакам, в частности по уровню энергии. Как правило, поверхностные молекулы (пищи) обладают большей энергией, чем в глубине фазы.

3. Уменьшая поверхностное натяжение, органические вещества (пища) собираются на границе фаз. Создаются благоприятные условия для перехода пищевых веществ из середины химуса (пищевой массы) на поверхность кишечника (кишечной клетки), т. е. от полостного к мембранному пищеварению.

4. Избирательное разделение положительно и отрицательно заряженных пищевых веществ на границе фаз приводит к возникновению значительного фазового потенциала, при этом молекулы на границе поверхности в большинстве находятся в ориентированном состоянии, а в глубине — в хаотическом.

5. Ферментативные системы, которые обеспечивают пристеночное пищеварение, включены в состав мембран клеток в виде упорядоченных в пространстве систем. Отсюда ориентированные нужным образом молекулы мономеров пищи, благодаря наличию фазового потенциала, направляются на активный центр ферментов.

6. На заключительной стадии пищеварения, когда образуются мономеры, доступные бактериям, населяющим полость кишки, оно происходит в ультраструктурах щеточной каймы. Бактерии туда не проникают: их размер — несколько микрон, а размер щеточной каймы гораздо меньше — 100— 200 ангстрем. Щеточная кайма выполняет функции своеобразного бактериального фильтра. Таким образом заключительные этапы гидролиза и начальные этапы всасывания происходят в стерильных условиях.

7. Интенсивность мембранного пищеварения изменяется в широких пределах и зависит от скорости движения жидкости (химуса) относительно поверхности слизистой тонкого кишечника. Поэтому нормальная моторика кишечника играет чрезвычайную роль в поддержании высокой скорости пристеночного пищеварения. Если даже ферментативный слой и сохранен, то слабость перемешивающих движении тонкой кишки или слишком быстрое прохождение пищи через нее уменьшает пристеночное пищеварение.

Рис 5. Возможная последовательность распределения различных веществ на поверхности тонкой кишки в зависимости от большего (а) или меньшего (б) содержания жира в пище 1 — желчные кислоты; 2 — жиры; 3 — углеводы; 4 — белки

Вышеуказанные механизмы способствуют тому, что с помощью полостного пищеварения осуществляются главным образом начальные стадии расщепления белков, жиров, углеводов и других пищевых веществ. В щеточной кайме протекает расщепление молекул (мономеров), т. е. промежуточный этап. На мембране микроворсинок идут заключительные стадии расщепления с последующим всасыванием.

Чтобы пища в тонкой кишке перерабатывалась эффективно, количество пищевой массы должно быть хорошо сбалансировано со временем ее движения вдоль всей кишки. В связи с этим пищеварительные процессы и всасывание питательных веществ распределены на всем протяжении тонкой кишки неравномерно, соответственно расположены и ферменты, перерабатывающие те или иные компоненты пищи.

На рис. 5 условно показаны те места, где всасываются различные вещества, поступающие из кишки. Жир, находящийся в пище, значительно влияет на всасывание и усвоение пищевых веществ в тонком кишечнике.