Блог

Ферменты в тонком кишечнике


какова их роль и что делать при нехватке ферментов для пищеварения?

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.

Пищеварительные ферменты — главные участники процесса пищеварения

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:

  1. Протеазы (трипсин и химотрипсин) — расщепляют белки, содержащиеся в пище, до аминокислот.
  2. Карбоксипептидаза и эластазы — расщепляют эластин.
  3. Нуклеазы — расщепляют нуклеиновые кислоты ДНК.
  4. Амилаза — воздействует на гликоген, крахмал и прочие углеводы, расщепляя их до ди- и моносахаридов.
  5. Липаза — очень важный фермент, расщепляющий жиры до жирных кислот и моноглицеридов.

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.

Причины недостатка пищеварительных ферментов

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:

  1. хроническом панкреатите, камнях поджелудочной железы;
  2. субтотальной панкреатэктомии;
  3. свищах поджелудочной железы;
  4. раке поджелудочной железы;
  5. муковисцидозе;
  6. квашиоркоре (белковом голодании).

Относительная панкреатическая недостаточность может развиваться в результате:

  1. снижения активности энтерокиназы, инактивации панкреатических ферментов в кишечнике и снижения концентрации ферментов в результате разведения при:
    • постгастроэктомическом синдроме;
    • состоянии после холецистэктомии;
    • дисбиозе в тонкой кишке;
    • синдроме Золлингера-Эллисона;
    • язвенной болезни двенадцатиперстной кишки;
    • дуодените;
  2. нарушения транзита кишечного содержимого и нарушения смешивания ферментов с пищевым химусом при:
    • дуодено- и гастростазе;
    • интестинальной псевдообструкции;
    • синдроме раздраженного кишечника;
    • состояниях после ваготомии и дренирующих операциях;
  3. нарушения продукции холецистокинина, панкреозимина, секретина — дефицита желчных кислот в тонкой кишке, врожденного или при:
    • билиарной обструкции;
    • тяжелых гепатитах;
    • первичном билиарном циррозе;
    • патологии терминального отдела тонкой кишки;
    • дисбиозе тонкой кишки;
    • лечении холестирамином;
  4. гастрогенной недостаточности при:
    • резекции желудка, гастрэктомии;
    • атрофическом гастрите.

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.

Что можно сделать для улучшения пищеварения

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:

  1. Экстракты слизистой желудка, в качестве главного действующего вещества которых выступает пепсин (например, Абомин®, «Ацидин-пепсин»). Эта группа направлена главным образом на коррекцию гастрогенной ферментной недостаточности.
  2. Препараты с панкреатином, в состав которого входят протеазы, амилаза и липаза (Микразим®). Они применяются для терапии панкреатической ферментной недостаточности. Такие препараты отлично помогают поджелудочной железе переваривать любую пищу, поддерживая нужный уровень ферментов и обеспечивают органу покой, поскольку высокая концентрация ферментов в просвете двенадцатиперстной кишки снижает активность поджелудочной.
  3. Растительные энзимы, представленные папаином, грибковой амилазой, протеазой, липазой и другими ферментами (Пепфиз®).
  4. Комбинированные препараты на основе панкреатина, гемицеллюлазы и компонентов желчи (к примеру, Ферестал®). Они показаны для стимулирования работы поджелудочной железы, моторики кишечника и желчного пузыря.
  5. Комбинированные ферменты, содержащие панкреатин в сочетании с растительными энзимами, витаминами («Вобэнзим»).
  6. Дисахаридазы (например, «Тилактаза»).

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.


Энзимы границы тонкой кишки кисточкой

Энзимы пограничной щетки для тонкого кишечника

Последний этап переваривания пищевых углеводов и белков происходит на поверхности энтероцитов тонкого кишечника, в непосредственной близости от транспортеров, которые переправляют 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 сахароза-изомальтаза увеличивается у животных, получающих пищу с высоким содержанием углеводов.

Мальтаза-глюкоамилаза и сахароза-изомальтаза

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 тонкой кишки 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:

  • Мальтаза-гликоамилаза имеет два активных центра. Сайт мальтазы гидролизует концевые α-1,4-связанные остатки D-глюкозы из мальтозы или мальтотриозы, образуя α-D-глюкозу. Сайт глюкоамилазы также обладает α-1,4-гидролазной активностью, но также гидролизует α-1,6-гликозидные связи, когда они соседствуют с α-1,4-связью, высвобождая β-D-глюкозу.
  • Sucrase-isomaltase также имеет два активных сайта с различной специфичностью. Сайт сахаразы катализирует гидролиз сахаразы до фруктозы и глюкозы, а также способен гидролизовать мальтозу. Сайт изомальтазы важен как основной механизм переваривания α-1,6 связей предельных декстринов.
Лактаза

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.

Пептидазы

Существует большое количество пептидаз щеточной каймы, которые в совокупности могут гидролизовать разнообразие разнообразных аминокислотных последовательностей, присутствующих в пищевых белках.Основные классы пептидаз включают:

  • Экзопептидазы, гидролизующие концевые аминокислоты из пептидов. Некоторые из этих ферментов обладают активностью против С-концевых остатков, а другие действуют на N-концевые аминокислоты. Их активность дает свободные аминокислоты или дипептиды. В качестве примера специфичности и разнообразия ферментов, аминопептидаза P гидролизует N-концевую аминокислоту из ди-, три- и олигопептидов, но только если они связаны с пролином, тогда как аминопептидаза A катализирует гидролиз концевых кислотных аминокислот, таких как глутамат и аспартат. .
  • Эндопептидазы расщепляют пептидные цепи изнутри, давая более мелкие пептиды с различной длиной цепи.
  • Отдельная дипептидаза также существует как фермент щеточной каймы.

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 представлена ​​в двенадцатиперстной кишке.

Липазы

Ряд липаз присутствует в щеточной кайме тонкой кишки.К ним относятся фосфолипаза B1, нейтральная церамидаза и щелочная сфингомиелиназа.

Ссылки и обзоры
  • Hooton D, Lentle R, Monro J, Wickham M, Simpson R. Секреция и действие ферментов щеточной каймы в тонком кишечнике млекопитающих. Rev Physiol Biochem Pharmacol 2015; 168: 59–118.

Отправляйте комментарии [email protected]

.

Тонкий кишечник - Структура - Гистология - Выделения

TeachMe
Физиология

Часть серии TeachMe
  • Субъекты
  • Тесты
  • Свяжитесь с нами
поиск меню закрыть
  • Биохимия
    • Рост и смерть
      • Клеточный цикл
      • Репликация ДНК
      • Митоз
      • Мейоз
      • Апоптоз
    • 9000 9000 Движение молекул
    9000 Обзор
  • 9000 Движение молекул
    • Транскрипция ДНК
    • Трансляция ДНК
  • Производство АТФ
    • Гликолиз
    • Цикл TCA
    • Электронная транспортная цепь
    • Анаэробное дыхание
    • 9007
    • Гмеконеогенез
    • Гмеконеогенез 9000 Кинетика
    • Ингибирование ферментов
  • Гистология
    • Клеточные структуры
      • Ядро
      • Митохондрии
      • Лизосомы
      • Аппарат эндоплазматического ретикулума
      • 0007 Клеточный аппарат rane
    • Структура ткани
      • Эпителиальные клетки
  • Сердечно-сосудистая
    • Сердечная мышца
      • Структура сердечной мышцы
      • Сердечная мышечная система
      • Функция сердечной мышцы
      • Контроль ударного объема
      • Контроль сердечного ритма
    • Сердечный цикл
      • Сердечный цикл
      • Кардиостимуляторы
      • Потенциал действия в желудочковых клетках
    • 9005
    • 9005 Контроль кровяного давления
    • 9000 Контроль кровяного давления 9000 Обмен
    • Регуляция периферического кровотока
    • Внутри сердечно-сосудистой системы
    • Венозный возврат
  • Особые кровообращения
    • Церебральный
    • Легочный
    • Кожный
    • Скелетный M uscle
    • Сердечная мышца
  • Респираторная
    • Легочная вентиляция
      • Объемы легких
      • Механика дыхания
      • Сопротивление дыхательных путей
    • Сопротивление дыхательных путей
    • Обмен газа
    • Транспорт кислорода в крови
    • Транспорт углекислого газа в крови
  • Регуляция дыхания
    • Хеморецепторы
    • Нервный контроль вентиляции
    • Реакции дыхательной системы на стресс
    • Регуляция кислотного баланса дыхания
  • Желудочно-кишечный тракт
    • Рот
      • Секреция слюны
      • Регулирование слюны
      • Глотание
    • Желудок
      • Производство кислоты
      • Производство кислоты
      • Аппетит
    • Тонкий кишечник
      • Гистология и клеточная функция тонкого кишечника
      • Пищеварение и абсорбция
    • Толстый кишечник
      • Абсорбция в толстом кишечнике
      • Толстый кишечник
      • Толстый кишечник
      • Печень
        • Метаболические функции печени
        • Накопительные функции печени
      • Желчный пузырь
        • Производство желчи
      • Селезенка
      • Функция панкреатита
        • Экзокринная поджелудочная железа
    • Моча
      • Нефрон
        • Клубочки
        • Абсорбция ионов в проксимальной извитой трубочке
        • Поглощение ионов в дистальной части 9000 6 9000 Генетическая петля 7 al извитая трубка и собирательный канал
      • Мочеиспускание
        • Фаза накопления мочеиспускания
        • Фаза мочеиспускания
      • Регламент
          Андиуретический гормон Система андиуретика
        • Ионный баланс
          • Внутренний баланс калия
      .

      Тонкий кишечник

      Тонкая кишка (меньшего диаметра по сравнению с толстой кишкой) разделена на три части, как показано на рисунке. :

      • В двенадцатиперстную кишку длиной около 25 см (10 дюймов) поступает химус из желудка через пилорический сфинктер. Протоки, которые выходят в двенадцатиперстную кишку, доставляют панкреатический сок и желчь из поджелудочной железы и печени соответственно.
      • Тощая кишка длиной около 2,5 м (8 футов) - это средний отдел тонкой кишки.
      • Подвздошная кишка длиной около 3,6 м (12 футов) - это последний отдел тонкой кишки. Он заканчивается илеоцекальным клапаном (сфинктером), который регулирует движение химуса в толстую кишку и предотвращает обратное движение материала из толстой кишки.

      Тонкая кишка выполняет следующие функции:

      • Механическое разложение. Сегментация смешивает химус с ферментами тонкого кишечника и поджелудочной железы.Желчь из печени разделяет жир на более мелкие жировые шарики. Перистальтика перемещает химус через тонкий кишечник.
      • Химическое разложение. Ферменты тонкого кишечника и поджелудочной железы расщепляют все четыре группы молекул, содержащихся в пище (полисахариды, белки, жиры и нуклеиновые кислоты), на составляющие их молекулы.
      • Поглощение. Тонкая кишка является основным местом в желудочно-кишечном тракте для всасывания питательных веществ.

      Компоненты углеводов, белков, нуклеиновых кислот и водорастворимых витаминов всасываются за счет облегченной диффузии или активного транспорта. Затем они переходят в кровеносные капилляры.

      • Витамин B 12 : Витамин B 12 сочетается с внутренним фактором (вырабатывается в желудке) и абсорбируется посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза. Затем он попадает в кровеносные капилляры.
      • Липиды и жирорастворимые витамины: поскольку жирорастворимые витамины и компоненты липидов нерастворимы в воде, они упаковываются и доставляются к клеткам в водорастворимых кластерах желчных солей, называемых мицеллами.Затем они абсорбируются путем простой диффузии и, оказавшись внутри клеток, смешиваются с холестерином и белком с образованием хиломикронов. Затем хиломикроны переходят в лимфатические капилляры. Когда лимфа в конечном итоге попадает в кровь, хиломикроны расщепляются липопротеинлипазой, а продукты распада, жирные кислоты и глицерин, проходят через стенки кровеносных капилляров и поглощаются различными клетками.
      • Вода и электролиты: поглощается около 90 процентов воды в химусе, а также различные электролиты (ионы), включая Na + , K + , Cl - , нитраты, кальций и железо.

      Модификации слизистой оболочки для ее различных специализированных функций в тонкой кишке включают следующее:

      • Круглые складки (круговые складки) - это постоянные гребни на слизистой оболочке, которые окружают внутреннюю часть тонкой кишки. Гребни заставляют пищу двигаться по спирали вперед. Спиральное движение помогает смешивать химус с пищеварительными соками.
      • Ворсинки (единственные, ворсинки) представляют собой пальцевидные выступы, которые покрывают поверхность слизистой оболочки, придавая ей бархатистый вид.Они увеличивают площадь поверхности, на которой происходит всасывание и пищеварение. Пространства между соседними ворсинками ведут к глубоким полостям в основании ворсинок, называемым кишечными криптами ( крипт Либеркюн ). Железы, которые опорожняются в полости, называются кишечными железами, а секреты в совокупности называются кишечным соком.
      • Микроворсинки представляют собой микроскопические продолжения внешней поверхности абсорбирующих клеток, выстилающих каждую ворсинку. Микроворсинки, обращенные к просвету, из-за их щеткообразного вида (микроскопически) образуют щеточную кайму тонкой кишки.Как ворсинки; микроворсинки увеличивают площадь поверхности, на которой происходит пищеварение и всасывание.

      Ворсинки слизистой оболочки имеют следующие характеристики:

          • Бокаловидные клетки, расположенные по всему эпителиальному слою, выделяют слизь, которая помогает защитить эпителиальный слой от переваривания.
          • Энтероэндокринные клетки секретируют гормоны в кровеносные сосуды, проникающие в каждую ворсинку.
          • Клетки Панета, расположенные в эпителиальном слое, обращенном к кишечным криптам, секретируют лизоцим, фермент, разрушающий бактерии.
      • Внутреннее ядро ​​собственной пластинки (соединительной ткани) содержит кровеносные капилляры и маленькие лимфатические капилляры, называемые млечными сосудами.
      .

      Тонкий кишечник - знания для студентов-медиков и врачей

      Тонкая кишка - это полый внутрибрюшинный орган, который развивается из дистальных отделов передней и средней кишок. 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.

      .

      Смотрите также

  • MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec