Процесс пищеварения чрезвычайно сложен, он происходит в несколько этапов в разных органах человеческого организма. Но на каждом этапе в нем принимают участие ферменты — вещества, с помощью которых сложные компоненты пищи расщепляются на более простые, без труда усваиваемые организмом. Без ферментов пищеварение было бы невозможным, так что не стоит недооценивать их роль в обеспечении хорошего самочувствия и поддержании здоровья человека.
Переваривание пищи начинается и заканчивается не в желудке, как ошибочно полагают многие. Первый этап процесса происходит непосредственно в ротовой полости, где пища измельчается механически и подвергается воздействию альфа-амилазы — фермента слюнных желез, который превращает молекулы крахмала в растворимые сахара. Кстати, именно поэтому так важно качественно пережевывать пищу, ведь чем дольше она находится во рту, тем лучше обрабатывается ферментами и измельчается. А значит, на последующих этапах организму будет значительно легче обрабатывать пищевой комок.
На втором этапе, в желудке к пищеварительному процессу подключаются желудочные ферменты. Любой квадратный миллиметр слизистой этого органа содержит около сотни так называемых желудочных ямок, в каждой из которых имеется три–семь просветов особых желез, производящих необходимые ферменты и соляную кислоту. Именно благодаря им производится известный всем желудочный сок. Основной желудочный фермент — это пепсин, разлагающий белки на пептиды. Он производится клетками в неактивной форме, чтобы не допустить самопереваривания клеток желудка. В активную форму ему помогает перейти соляная кислота, которая к тому же отвечает за уничтожение всех попадающих в организм вредных бактерий.
Кроме пепсина в желудке также вырабатывается желатиназа, расщепляющая коллаген и желатин, содержащиеся в мясе.
Третий этап. Из желудка пища направляется в тонкий кишечник, в котором происходит главный процесс переваривания. Именно здесь организм вырабатывает целый комплекс различных ферментов, каждый из которых отвечает за свою сферу деятельности. Главный производитель ферментов — поджелудочная железа, за сутки ей под силу произвести до двух литров панкреатического сока, способного расщеплять все питательные вещества. В его состав входят несколько групп ферментов:
Активация и последующая работа всех панкреатических ферментов происходит в начальном отделе тонкого кишечника — в просвете двенадцатиперстной кишки.
Четвертый этап. Пищеварение в тонком кишечнике на этом не заканчивается — далее пища подвергается воздействию примерно 20 ферментов тонкой кишки, содержащихся в кишечном соке. Этот сок содержит в своем составе несколько пептидаз, включая энтеропетидазу, превращающую трипсиноген в активный трипсин, сахаразу, мальтазу и изомальтазу, лактазу, липазу и эрепсин. Ферменты кишечного сока завершают пищеварительный процесс, полностью расщепляя все питательные вещества и обеспечивая их всасывание организмом.
При нормальном функционировании всех систем, ответственных за пищеварение и продуцирование ферментов, организм человека находится в сбалансированном состоянии — пища благополучно переваривается, отдавая ему нужные питательные элементы. Но иногда выработка ферментов нарушается, что влечет за собой определенные клинические последствия.
Экзокринная недостаточность — снижение пищеварительной функции поджелудочной железы — может наблюдаться при многих болезнях желудочно-кишечного тракта. Она бывает абсолютной и относительной.
Абсолютная недостаточность обусловлена уменьшением объема функционирования поджелудочной железы при:
Относительная панкреатическая недостаточность может развиваться в результате:
Симптомы ферментной недостаточности при болезнях поджелудочной железы обычно выражены весьма ярко. Это тошнота, диарея, полифекалия, метеоризм. Одним из характерных признаков является наличие в кале плохо переваренных комочков пищи, которые появляются именно из-за недостатка панкреатических ферментов. Из-за слабого усвоения питательных веществ у больного возникает анемия, авитаминоз и истощение организма.
В любом случае ферментная недостаточность является весьма неприятной, а иногда и опасной патологией, которую необходимо лечить.
Одним из главных направлений в лечении пациентов с ферментной недостаточностью можно считать заместительную ферментную терапию.
Это интересно
Впервые заместительную ферментную терапию 150 лет назад применил врач из Нидерландов Д. Флеш. Он использовал для лечения стеатореи — повышенного количества жира в каловых массах у больного с сахарным диабетом — экстракт поджелудочной железы теленка[1].
Показания для ферментной терапии можно разделить на несколько групп, в которые входят заболевания поджелудочной железы, болезни тонкой и толстой кишки, патологии желудка, диспепсия, болезни желчных путей и печени, нарушения моторики ЖКТ, переедание. Подбор ферментных препаратов для разных групп несколько отличается, но при этом все они должны иметь хорошую переносимость пациентом, минимум побочных действий, устойчивость к агрессивному влиянию желудочного сока и длительный срок хранения.
На сегодня выделены следующие группы ферментных препаратов:
Ферментная терапия в первую очередь должна быть направлена на поддержку способности организма переваривать пищу. Хотя она и не может окончательно восстановить функции больных органов, но зато вполне способна взять на себя большую часть их работы. С помощью ферментной терапии организм человека может полноценно получать питательные вещества из потребляемой пищи в течение многих лет.
Рекомендуется ферментная терапия и в тех случаях, когда был нарушен режим питания. Нередко неприятные симптомы (диспепсия, метеоризм, диарея) после злоупотреблений чересчур жирной или острой пищей могут свидетельствовать о ферментной недостаточности. Грамотно назначенный ферментный препарат способен быстро и практически бесследно устранить все последствия пищевых нарушений.
Следует помнить, что хотя ферментная терапия может быть показана, все же приступать к приему лекарств нужно только после консультации с лечащим врачом. Дело в том, что при некоторых формах заболеваний, например при остром панкреатите, ферментная терапия противопоказана до окончания острого периода заболевания. К тому же врач назначит препарат, исходя именно из индивидуальных особенностей организма пациента, течения основного заболевания и состояния здоровья на данный момент.
Тонкая кишка - это орган, расположенный в желудочно-кишечном тракте между желудком и толстым кишечником. В среднем он имеет длину 23 фута и состоит из трех структурных частей; двенадцатиперстная кишка, тощая кишка и подвздошная кишка.
Функционально тонкий кишечник в основном участвует в переваривании и всасывании питательных веществ. Он получает панкреатический секрет и желчь через гепатопанкреатический проток, что способствует его функциям.
В этой статье мы обсудим гистологию, структуру и секреты тонкой кишки.
Чтобы просмотреть анатомию тонкой кишки, щелкните здесь .
Гистологическая структура тонкой кишки аналогична другим органам пищеварительного тракта. Есть четыре основных слоя:
Тонкая кишка является основным участком всасывания в желудочно-кишечном тракте и поэтому имеет ряд модификаций, способствующих ее функционированию. Слизистая и подслизистая оболочки образуют большое количество складок (или plicae ), расположенных по кругу в просвете (поэтому они называются plicae Circularares). Кроме того, складки содержат микроворсинки для дальнейшего увеличения площади поверхности, что увеличивает абсорбцию.
Эпителий тонкой кишки выстилает поверхность просвета.Эпителий состоит из нескольких компонентов:
Крипты Либеркуна - это железы, обнаруженные в эпителиальной выстилке. Они содержат множество клеток, таких как стволовые клетки, для производства новых клеток, чтобы восполнить потери клеток из-за истирания, а также энтероэндокринных клеток, для синтеза и секреции гормонов.
Для защиты от патогенов используются клетки Панета , которые секретируют защитные агенты (такие как дефенсины и лизозимы), и пятна Пейера, которые обнаруживаются только в подвздошной кости. Пейеровы бляшки содержат лимфатическую ткань, связанную со слизистой оболочкой (MALT), в которой находятся лейкоциты и лимфоциты. Эти клетки могут вырабатывать антитела для дополнительной защиты тонкого кишечника от инфекции.
[caption align = "aligncenter"]
Энтероэндокринные клетки расположены в криптах Либеркуна.Они выделяют гормоны в ответ на различные раздражители. Существует четыре основных класса энтероэндокринных клеток, каждый из которых имеет свой секреторный продукт. Это I-клетки, S-клетки, K-клетки и энтерохромаффинные клетки.
I. Клетки секретируют холецистокинин (CCK) в ответ на присутствие жира в тонком кишечнике. CCK стимулирует сокращение желчного пузыря (который выталкивает желчь в пузырный проток) и высвобождение ферментов поджелудочной железы. И желчные, и панкреатические ферменты играют ключевую роль в переваривании липидов.S-клетки секретируют секретин в ответ на низкий pH химуса в тонком кишечнике. Секретин индуцирует секрецию HCO 3 - поджелудочной железой и подавляет опорожнение желудка.
[caption align = "aligncenter"]К-клетки секретируют желудочно-ингибирующий пептид (GIP), в ответ на проникновение химуса в тонкий кишечник. У GIP вводящее в заблуждение название, поскольку он фактически стимулирует высвобождение инсулина, готового помещать недавно переваренные углеводы в клетки для хранения.
Наконец, энтерохромаффинные клетки механически стимулируются присутствием химуса в тонком кишечнике. Они выделяют серотонин, который действует на кишечную нервную систему, активируя трансмембранные регуляторы муковисцидоза (CFTR). Этот ионный канал секретирует ионы Cl - в просвет кишечника, за которыми следуют ионы Na + и H 2 O. Na + необходим в просвете для поглощения ряда питательных веществ.
Тонкая кишка получает секреторные продукты из других органов брюшной полости.Здесь мы рассмотрим точный механизм их секреции и то, как они помогают работе кишечника.
Тонкий кишечник получает три основных вещества: желчь, ферменты поджелудочной железы и щелочной сок (HCO 3 - ). Желчь играет важную роль в переваривании липидов и секретируется из желчного пузыря в общий желчный проток в ответ на CCK. Ферменты поджелудочной железы и щелочной сок секретируются из поджелудочной железы в проток поджелудочной железы в ответ на ХЦК и секретин.
Дополнительную информацию о производстве желчи можно найти здесь.
Общий желчный проток и проток поджелудочной железы объединяются, образуя гепатопанкреатическую ампулу (также известную как ампула Фатера). Он выходит на внутреннюю поверхность двенадцатиперстной кишки и отмечен большим дуоденальным сосочком.
Большой сосочек двенадцатиперстной кишки служит важным анатомическим ориентиром, так как именно здесь передняя кишка эмбриона становится средней кишкой. Секреция в тонком кишечнике регулируется сфинктером Одди .
[caption align = "aligncenter"]Поджелудочная железа играет важную роль в пищеварении, так как вырабатывает многие ферменты, необходимые для пищеварения. Эти ферменты бывают двух видов. Некоторые ферменты уже активны, такие как липаза поджелудочной железы и амилаза поджелудочной железы, в то время как некоторые секретируются в виде неактивных ферментов, таких как трипсиноген .
Неактивные ферменты высвобождаются в виде зимогенов (предшественников активной формы) - это предотвращает переваривание ферментов самой поджелудочной железой.Трипсиноген превращается в трипсин (активная форма) в тонком кишечнике при контакте с энтерокиназой фермента щеточной каймы. Затем трипсин превращает оставшиеся неактивные протеазы в их активную форму.
Дополнительную информацию об экзокринной поджелудочной железе можно найти здесь.
[старт-клиническая]
Целиакия - это заболевание, вызывающее воспаление тонкой кишки. Это аутоиммунный по этиологии, и он поражает примерно 1 человека из 100.
Иммуноопосредованное повреждение тонкой кишки происходит вторично после воздействия глютена . Когда глютен всасывается, он распадается на ряд продуктов. Один продукт - это глиадин, протеин. При целиакии глиадин представляется Т-клеткам иммунной системы как чужеродный антиген. Это стимулирует выработку антител против глиадина и вызывает воспалительную реакцию.
[caption align = "aligncenter"]У детей клинические признаки включают вздутие живота, диарею и задержку развития. У взрослых наблюдается хроническая диарея и вздутие живота. На коже могут появиться небольшие волдыри ( гепатиформный дерматит ) из-за отложений IgA. У взрослых также могут наблюдаться симптомы мальабсорбции.
Серология и биопсия - два основных исследования целиакии. Антитела против глиадина и других его продуктов могут быть обнаружены в плазме. Биопсия тонкой кишки показывает уплощение ворсинок и гиперплазию крипт с повышенным количеством присутствующих внутриэпителиальных лимфоцитов.
Лечением целиакии является безглютеновая диета .
[окончание клинической]
.Заключительный этап переваривания пищевых углеводов и белков происходит на поверхности энтероцитов тонкого кишечника, в непосредственной близости от транспортеров, которые переносят полученные сахара и аминокислоты в эпителиальные клетки. Ферменты, ответственные за эту конечную стадию пищеварения, не находятся в свободном доступе в просвете кишечника, а, скорее, связаны как интегральные мембранные белки в плазматической мембране энтероцита.Апикальная плазматическая мембрана, в которой находятся эти ферменты, состоит из множества микроворсинок, которые отходят от клетки и образуют «щеточную кайму». Следовательно, ферменты, встроенные в эти микроворсинки, называются ферментами щеточной каймы .
Плотность и распределение ферментов щеточной каймы различаются в разных сегментах тонкой кишки и часто варьируются в зависимости от возраста животного. Кроме того, в некоторых случаях концентрация таких ферментов может регулироваться диетой; например, количество фермента сахараза-изомальтаза увеличивается у животных, получавших пищу с высоким содержанием углеводов.
Пищевой крахмал переваривается α-амилазой, присутствующей в секрете поджелудочной железы и, у многих видов, в слюне. Амилаза гидролизует внутренние α-1,4-гликозидные связи в крахмале с образованием мальтозы, коротких олигосахаридов (например, мальтотриозы) и так называемых предельных декстринов, которые являются точками разветвления амилопектина. Ни одна из этих молекул не может всасываться через эпителий тонкого кишечника и требует дальнейшего гидролиза, в конечном итоге до глюкозы.
Мальтаза-глюкоамилаза и сукраза-изомальтаза - это тесно связанные ферменты, встроенные в мембрану щеточной каймы, которые выполняют конечные стадии пищеварения с использованием субстратов, обеспечиваемых действием амилазы:
Лактаза, как следует из названия, представляет собой дисахаридазу, которая гидролизует лактозу до галактозы и глюкозы; формально это β-гликозидаза.Лактоза является основным углеводом молока, и лактаза в большом количестве присутствует в щеточной кайме тонкого кишечника молодых млекопитающих. У большинства видов, включая человека, экспрессия лактазы резко падает вскоре после отъема. У большинства людей такое отсутствие активности лактазы во взрослом возрасте связано с «непереносимостью лактозы». Разница между персистенцией и непостоянством лактазы определяется генетически.
Существует большое количество пептидаз щеточной каймы, которые в совокупности могут гидролизовать разнообразие разнообразных аминокислотных последовательностей, присутствующих в пищевых белках.Основные классы пептидаз включают:
Энтеропептидаза, также известная как энтерокиназа, представляет собой еще один фермент щеточной каймы, который обладает важной активностью по катализированию превращения трипсиногена в трипсин, одну из основных протеаз поджелудочной железы. Энтеропептидаза наиболее широко присутствует в двенадцатиперстной кишке.
Ряд липаз присутствует в щеточной кайме тонкой кишки.К ним относятся фосфолипаза B1, нейтральная церамидаза и щелочная сфингомиелиназа.
Отправляйте комментарии [email protected]
.Тонкая кишка - это полый внутрибрюшинный орган, который развивается из дистальной части передней и средней кишки. Он простирается от привратника желудка до илеоцекального перехода и подразделяется на двенадцатиперстную кишку, тощую кишку и подвздошную кишку. За исключением проксимальной части двенадцатиперстной кишки, которая снабжается чревным стволом, основное артериальное кровоснабжение тонкой кишки обеспечивается ветвями верхней брыжеечной артерии.Вены тонкой кишки стекают в воротную вену, а лимфатические сосуды в конечном итоге стекают в верхние брыжеечные и чревные лимфатические узлы. Тонкая кишка иннервируется симпатической и парасимпатической нервной системой, а также мышечно-кишечным сплетением и подслизистым сплетением кишечной нервной системы. Слизистая оболочка тонкой кишки содержит множество складок (т. Е. Циркулярных складок, ворсинок кишечника и микроворсинок), которые значительно увеличивают площадь ее абсорбирующей поверхности. Он также содержит кишечные железы (крипты Либеркуна), состоящие из энтероцитов, которые реабсорбируют питательные вещества, и других специализированных клеток тонкого кишечника (например,g., стволовые клетки, клетки Панета, бокаловидные клетки, энтероэндокринные клетки). Секреции поджелудочной железы и желчь собираются в двенадцатиперстной кишке и расщепляют химус на сахара, аминокислоты и жирные кислоты. Поглощение микроэлементов и воды преимущественно происходит в тощей кишке. Всасывание витамина B , 12, и желчных кислот происходит в терминальном отделе подвздошной кишки.
.Пищеварение - это химическое разложение проглоченной пищи на усваиваемые молекулы. Абсорбция относится к перемещению питательных веществ, воды и электролитов из просвета тонкой кишки в клетку, а затем в кровь. В этой статье мы рассмотрим переваривание и усвоение углеводов, белков и липидов.
Есть три продукта углеводов , которые всасываются в тонком кишечнике; глюкоза, галактоза и фруктоза.
Переваривание крахмала инициируется во рту, чему способствует амилаза слюны. Большая часть переваривания углеводов происходит в желудке и двенадцатиперстной кишке. Основным ферментом является панкреатическая амилаза , которая производит дисахариды из крахмала путем переваривания альфа-1-4 гликозидных связей. Все образующиеся диасахариды (альфа-декстриназа, мальтаза и сахароза) превращаются в глюкозу ферментами щеточной каймы.
Дисахариды, встречающиеся в природе в пище, не требуют амилазы для их расщепления.Ферменты щеточной каймы (лактаза, сахароза, треалаза) гидролизуют эти соединения до молекул глюкозы, галактозы и фруктозы.
Глюкоза и галактоза абсорбируются через апикальную мембрану за счет вторичного активного транспорта (вместе с Na + ) через котранспортер натрия-глюкозы ( SGLT1 ). И глюкоза, и галактоза выходят из клетки через рецепторы GLUT2 через базолатеральную мембрану в кровь. Фруктоза проникает в клетку путем облегченной диффузии через GLUT5 и транспортируется в кровь через рецепторы GLUT2.
[caption align = "aligncenter"]Переваривание белка начинается в желудке с действия пепсина , который расщепляет белок на аминокислоты и олигопептиды. Процесс пищеварения завершается в тонком кишечнике с помощью щеточной каймы и ферментов поджелудочной железы. Они расщепляют олигопептиды на аминокислоты, дипептиды и трипептиды.
Аминокислоты абсорбируются через котранспортер натрия по такому же механизму, что и моносахариды. Затем они транспортируются через базолатеральную мембрану посредством облегченной диффузии . Ди- и трипептиды абсорбируются через отдельные зависимые от H + котранспортеры и, оказавшись внутри клетки, гидролизуются до аминокислот.
[caption align = "aligncenter"]Липиды гидрофобны и поэтому плохо растворяются в водной среде пищеварительного тракта. Их переваривание начинается с лингвальной и желудочной липаз , но это переваривает только 10% проглоченных липидов.
Остальные липиды перевариваются в тонком кишечнике. Здесь желчь помогает пищеварению, эмульгируя кубиков жира в более мелкие кусочки, называемые мицеллами, которые имеют гораздо большую площадь поверхности.
Липаза поджелудочной железы, фосфолипаза А2 и гидролаза сложного эфира холестерина (3 основных фермента, участвующих в переваривании липидов) гидролизуют мицелл, расщепляя их на жирные кислоты, моноглицериды, холестерин и лизолецитин.
Продукты пищеварения высвобождаются через апикальную мембрану и диффундируют в энтероцит. Внутри клетки продукты повторно этерифицируются с образованием исходных липидов, триглицеридов, холестерина и фосфолипидов.Затем липиды упаковываются внутри апопротеинов с образованием хиломикрона . Хиломикроны слишком велики, чтобы попасть в кровоток, поэтому они попадают в лимфатическую систему через молочные железы.
[caption align = "aligncenter"] Рис. 3. Действие желчных кислот. Обволакивая липид, желчь усиливает всасывание. [/ Caption][старт-клиническая]
Стеаторея возникает из-за нарушения нормального всасывания липидов, что приводит к образованию жировых фекалий.У этого есть множество основных причин, таких как панкреатит, который препятствует правильной секреции липазы поджелудочной железы, и липиды остаются непереваренными. Другая причина - желчных камней , которые препятствуют попаданию желчи в двенадцатиперстную кишку и снова предотвращают максимальное всасывание липидов. Однако всасывание в тонком кишечнике может быть нарушено, например, при воспалительных заболеваниях кишечника.
Чтобы различить основные причины стеатореи, необходимо визуализировать тонкий кишечник и желчное дерево.Тонкую кишку можно визуализировать с помощью эндоскопии или рентгенографии, в то время как желчное дерево можно визуализировать с помощью эндоскопической ретроградной холангиопанкреатографии .
[окончание клинической]
.
MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec