Блог

Пищеварение в желудке и кишечнике кратко


Желудок, кишечник и пищеварительные железы — урок. Биология, Человек (8 класс).

Желудок — расширенная часть пищеварительного тракта. Внутренняя слизистая оболочка желудка образует складки и содержит большое количество желез, выделяющих желудочный сок. Один вид желез вырабатывает пищеварительный фермент пепсин, под действием которого белки расщепляются до аминокислот. Другие железы образуют соляную кислоту, необходимую для активации пепсина и для уничтожения микроорганизмов. Часть желез производит слизь, защищающую стенки желудка от самопереваривания.

 

 

В желудке пища задерживается \(2\)–\(8\) часов, а затем поступает в тонкий кишечник, длина которого составляет \(5\)–\(6\) метров. В первый отдел тонкого кишечника — двенадцатиперстную кишку — открываются протоки печени и  поджелудочной железы.

 

Печень — самый крупный орган в организме человека. Печень расположена в брюшной полости справа под диафрагмой. Она не образует пищеварительных ферментов, но выполняет ряд важных функций:

  • выделяет в полость кишечника желчь, необходимую для эмульгирования и расщепления жиров;
  • создаёт в кишечнике щелочную среду и стимулирует работу поджелудочной железы;
  • служит барьером для ядовитых веществ, образующихся в результате переваривания пищи;
  • превращает глюкозу в гликоген, а при понижении уровня сахара в крови расщепляет гликоген и освобождает глюкозу.

Поджелудочная железа расположена слева под желудком. Это железа смешанной секреции. Её функция в пищеварении заключается в выделении поджелудочного (панкреатического) сока, богатого пищеварительными ферментами.  Под действием ферментов панкреатического сока в тонком кишечнике происходит окончательное расщепление белков до аминокислот, углеводов — до глюкозы, а жиров — до жирных кислот и глицерина.

 

Важнейшая функция тонкого кишечника — всасывание продуктов пищеварения. Слизистая тонкого кишечника имеет особое строение. Она образует многочисленные  ворсинки, многократно увеличивающие всасывающую поверхность.

 

 

  

Толстый кишечник имеет длину \(1,5\)–\(2\) метра. В нём выделяют слепую кишку с аппендиксом, ободочную и прямую кишки. В толстой кишке происходит всасывание воды, продуктов переваривания клетчатки и формирование каловых масс. Непереваренные остатки накапливаются в прямой кишке и удаляются через анальное отверстие.

 

Переваривание белков в желудке и тонком кишечнике

Организму необходимы белки, в особенности содержащиеся в них незаменимые аминокислоты. Рекомендуемая суточная доза для здорового взрослого человека составляет 0,85 г / кг массы тела, поэтому для человека весом 70 кг - около 60 г, но часто в типичной западной диете потребление превышает 100 г / день.
Помимо пищевых белков, организм также переваривает 50-100 г эндогенных белков, которые выделяются или теряются в просвете желудочно-кишечного тракта, в результате чего:

  • слюна;
  • желудочный сок;
  • ферментов поджелудочной железы и других секретов;
  • отслаивающихся кишечных клеток;
  • белков, которые попадают в просвет кишечника из кровотока.
Рис. 1 - Тонкий кишечник

Эта смесь эффективно переваривается и всасывается в двенадцатиперстной кишке, первой и самой короткой части тонкой кишки, с ежедневной потерей с фекалиями около 1,6 г азота, что эквивалентно 10 г белка. . Большая часть потерянного азота используется микрофлорой толстой кишки для ее роста и, таким образом, обнаруживается в фекалиях как часть бактериальной массы.

СОДЕРЖАНИЕ

Пищеварительные ферменты

Расщепление белков происходит в результате гидролиза пептидных связей, которые связывают отдельные аминокислоты в полипептидной цепи.Эти реакции катализируются ферментами, называемыми протеазами .
Кишечные протеазы, специфичные для боковой цепи аминокислоты, представляют собой гидролазы, которые можно разделить на два класса:

  • эндопептидаз, которые гидролизуют пептидные связи в полипептидной цепи и продуцируются желудком и экзокринной поджелудочной железой;
  • экзопептидаз, которые можно разделить на две группы:

карбоксипептидаза, которая удаляет аминокислоты с С-конца и продуцируется экзокринной поджелудочной железой;
аминопептидазы, которые действуют на N-конце и продуцируются энтероцитами.

Рис. 2 - Зимогены желудка и поджелудочной железы

Эти ферменты синтезируются и секретируются в неактивной форме, называемой зимогенами или проферментами .
Внутри клетки зимогены хранятся внутри мембранных гранул, называемых гранулами зимогена. Когда клетка стимулируется специфическим сигналом, мембрана гранул сливается с плазматической мембраной, и зимогены высвобождаются путем экзоцитоза.
Эти протеазы синтезируются в неактивной форме, чтобы избежать того, чтобы перед секрецией они переваривали себя и / или тканевые белки.Происходит то, что активный центр фермента «замаскирован», и только после активации белок может воздействовать на субстрат. Активация является результатом катализируемого определенным ферментом расщепления одной или нескольких конкретных пептидных связей с высвобождением одного или нескольких сегментов полипептидной цепи. Это позволяет молекуле принимать трехмерную конформацию, в которой активный центр свободен и правильно настроен.
Даже их накопление в гранулах является защитной системой: оно изолирует их от других молекул, присутствующих в клетке.
Большинство белков в своей нативной конформации устойчивы к действию протеаз. Это является следствием их вторичной, третичной или нативной структуры, которая маскирует многие связи для действия ферментов. Эти структуры стабилизируются ковалентными связями, такими как дисульфидные мостики между остатками цистеина, и нековалентными силами, такими как ионные взаимодействия, водородные связи и силы Ван-дер-Ваальса.
Поэтому для адекватного переваривания белков важно, чтобы пептидные связи были как можно более доступными для действия протеаз кишечника.Это достигается вне организма за счет приготовления пищи и внутри организма за счет кислой среды в желудке.

Роль приготовления и пережевывания пищи

Приготовление пищи, если оно не является чрезмерным, способствует перевариванию белков.
Каким образом?
Как и все молекулы, белки не неподвижны, а вибрируют. С повышением температуры белки колеблются с большей амплитудой, вплоть до разрушения нековалентных связей, которые способствуют сохранению нативной структуры.Следовательно, происходит конформационное изменение белка, то есть молекула денатурируется. Это может сделать внутренние пептидные связи более доступными для действия пищеварительных ферментов.
Даже пережевывание и инсаливация пищи гомогенизируют и увлажняют твердые компоненты самой пищи, облегчая пищеварение в желудке и тонком кишечнике.

Этапы переваривания белков

В переваривании белков участвуют две стадии: первая происходит в желудке, а вторая - в двенадцатиперстной кишке, первой части тонкой кишки.

Желудок и переваривание белков

Переваривание белка начинается в желудке, и это «подготовительный этап» по сравнению с событиями, происходящими в двенадцатиперстной кишке.
Присутствие пищи в желудке стимулирует G-клетки слизистой оболочки антрального отдела желудка и проксимального отдела двенадцатиперстной кишки для выработки и высвобождения гормона гастрина в кровоток. Гормон стимулирует париетальные клетки соответствующих желез желудка, локализованные в основном в нижней части органа, для производства и секреции соляной кислоты в желудок (париетальные клетки также производят внутренний фактор, белок, который связывает витамин B 12 , предотвращая его разрушение и поглощение).
В соответствующих желудочных железах вы также нашли:

  • клеток слизистой шеи, продуцирующих слизь;
  • главных клеток, выделяющих пепсиногена .

Все эти вещества вместе с другими веществами, такими как ионы калия и желудочная липаза, присутствуют в желудочном соке, pH которого находится в диапазоне от 1 до 2,5.
Благодаря низкому pH желудочный сок обладает антисептическим действием, убивая большинство бактерий и других чужеродных клеток, а также денатурирующий эффект, поскольку он разрушает нековалентные связи, которые поддерживают естественную структуру белков.Этот денатурирующий эффект облегчает доступ кишечной протеазы к пептидным связям, как нагрев во время приготовления. Некоторые белки, богатые дисульфидными связями, такие как кератины, устойчивы к денатурации из-за низкого pH и, следовательно, трудно перевариваются. Напротив, большинство глобулярных белков почти полностью гидролизуются до составляющих аминокислот.
Наконец, низкий pH желудочного сока активирует пепсиноген, зимоген, до пепсина , первого фермента, участвующего в переваривании белка.

Расщепление белков и пепсин

Существуют различные изоферменты пепсиногена, такие как тип I, синтезируемый клетками тела и дна желудка, и тип II, который вырабатывается во всех областях органа. Все изоферменты превращаются в активный фермент. Активация происходит посредством автокатализа , при значениях pH ниже 5, посредством внутримолекулярного процесса, заключающегося в гидролизе конкретной пептидной связи и высвобождении небольшого пептида с N-концевого конца профермента.Этот пептид остается связанным с ферментом и продолжает действовать как ингибитор до тех пор, пока pH не упадет ниже 2, или пока он не подвергнется дальнейшему разложению самим пепсином. Итак, как только образуется некоторое количество пепсина, он быстро активирует другие молекулы пепсиногена.
Пепсин, эндопептидаза с оптимальным pH активности 1,6, гидролизует 10-20% белков в пище. Многие пищеварительные ферменты способны действовать на широкий спектр субстратов, и пепсин не является исключением, катализируя расщепление пептидных связей, прилегающих к аминокислотным остаткам, таким как лейцин и фенилаланин, тирозин и триптофан (ароматические аминокислоты).Производится смесь пептидов большого размера и нескольких свободных аминокислот.
Действие пепсина важно не столько из-за его непосредственного вклада в переваривание белков, которое является умеренным, сколько для высвобождения пептидов и аминокислот, которые на уровне двенадцатиперстной кишки стимулируют секрецию холецистокинина и, следовательно, дуоденальную / панкреатическую фазу переваривание белков (см. ниже).
Следует отметить, что действие пепсина на коллаген, семейство белков, которые обертывают и удерживают вместе мышечные клетки, облегчает доступ протеазы поджелудочной железы к белкам пищи.

Двенадцатиперстная кишка и переваривание белков

Когда содержимое желудка переходит в двенадцатиперстную кишку, его кислотность стимулирует S-клетки, локализованные в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки и в проксимальной части тощей кишки (следующая часть тонкой кишки), для производства и высвобождения гормона секретина в кишечник. кровоток. Гормон вызывает секрецию щелочного панкреатического сока, богатого ионами бикарбоната, но бедного ферментами, который проходит в двенадцатиперстную кишку через проток поджелудочной железы.В двенадцатиперстной кишке он нейтрализует соляную кислоту, вырабатываемую желудком, повышая pH примерно до 7 (нейтральный уровень). Секретин также стимулирует секрецию желчи и снижает выброс гастрина.
Присутствие аминокислот в двенадцатиперстной кишке стимулирует, как упоминалось выше, эндокринные клетки двенадцатиперстной и тощей кишки производить и высвобождать холецистокинин (CKK) в кровоток. Гормон, помимо других функций, стимулирует экзокринную поджелудочную железу к секреции сока, богатого ферментами (присутствующими в виде зимогенов), то есть:

  • трипсиноген, химотрипсиноген и проэластаза, эндопептидазы с различной субстратной специфичностью по сравнению с пепсином, но также и среди них;
  • прокарбоксипептидазы A и B, экзопептидазы, которые удаляют аминокислоты с C-концевого конца пептидов.

Следовательно, в двенадцатиперстной кишке существует нейтральная среда, богатая ферментами, способными продолжать, , после активации , переваривание белков. Более того, поскольку протеазы имеют различную субстратную специфичность, каждый пептид, продуцируемый одним ферментом, может быть субстратом другого фермента.
В соке поджелудочной железы также присутствуют амилаза, липаза и нуклеаза.

Активация зимогенов поджелудочной железы

Первым и главным шагом в их активации является превращение трипсиногена в трипсин под действием энтеропептидазы (также называемой энтерокиназой), эндопептидазы, продуцируемой клетками двенадцатиперстной кишки после стимуляции холецистокинином.Энтеропептидаза катализирует расщепление специфической пептидной связи между остатком лизина и остатком изолейцина трипсиногена с высвобождением гексапептида. Это вызывает конформационную перестройку активирующего его белка, то есть образуется трипсин.
Фермент расщепляет пептидные связи, прилегающие к остаткам лизина и аргинина белка, чтобы переварить; кроме того, он может активировать химотрипсиноген, проэластазу и прокарбоксипептидазу A и B, а также другие молекулы трипсиногена, такие как пепсин (автокатализ).

Рис. 3 - Активация зимогенов поджелудочной железы

Следовательно, способность двенадцатиперстной кишки переваривать белки возрастает по мере активации зимогенов поджелудочной железы, и все это запускается небольшим количеством энтеропептидазы.

  • Активация химотрипсиногена в химотрипсин происходит посредством различных стадий, в которых принимают участие трипсин и сам активированный химотрипсин.
    На первом этапе трипсин катализирует расщепление определенной пептидной связи, и это вызывает активацию химотрипсиногена до π-химотрипсина, который полностью активен.Затем сам π-химотрипсин катализирует высвобождение двух дипептидов с образованием δ-химотрипсина, более стабильной формы фермента. δ-Химотрипсин претерпевает два конформационных изменения, первое из которых приводит к образованию κ-химотрипсина, а второе - α-химотрипсина, последней активной формы фермента. Рис. 4 - Активация химотрипсиногена

    Химотрипсин действует на пептидные связи, прилегающие к остаткам фенилаланина, триптофана, метионина, тирозина и лейцина.

  • Проэластаза активируется до эластазы путем удаления небольшого пептида с N-конца.
    Эластаза, которая менее специфична, чем другие гидролазы пищеварения, катализирует расщепление пептидных связей, прилегающих к аминокислотам, таким как глицин, аланин и серин.
  • Прокарбоксипептидаза
    Прокарбоксипептидаза A активируется до карбоксипептидазы A; протеаза расщепляет пептидные связи, прилегающие к аминокислотам с разветвленными или ароматическими боковыми цепями, такие как фенилаланин и валин.
    Прокарбоксипептидаза B активируется до карбоксипептидазы B, специфичной для аминокислот с основными боковыми цепями, таких как лизин и аргинин.

Вышеупомянутые протеазы, в отличие от пепсина, имеют оптимальный pH действия от 7 до 8, то есть нейтральный или слабощелочный.

Ингибитор трипсина поджелудочной железы

Существует «дополнительная» система защиты от активности трипсина внутри поджелудочной железы: синтез ингибитора, называемого «ингибитор панкреатического трипсина». Молекула, присутствующая в гранулах зимогена поджелудочной железы, способна очень прочно связывать активный центр фермента, инактивируя его.Таким образом блокируется активность любого трипсина, возникающая в результате преждевременной активации трипсиногена, что предотвращает ситуацию, в которой несколько активированных молекул активируют все зимогены поджелудочной железы.
В растениях много молекул с аналогичной активностью. Примером может служить ингибитор трипсина Кунитца, белок, в основном содержащийся в соевых бобах, который образует очень стабильный комплекс с активным центром трипсина.

Поскольку вышеупомянутые протеазы обладают особой субстратной специфичностью, действуя на пептидные связи, прилегающие к разным аминокислотам, каждый пептид, генерируемый протеазой, может быть субстратом другого.Таким образом, частично переваренные белки, попадающие в двенадцатиперстную кишку, эффективно гидролизуются до свободных аминокислот и пептидов из 2-8 остатков. Эти пептиды являются субстратами аминопептидаз, секретируемых энтероцитами и связанных с их микроворсинками. Также присутствует
дипептидаза.
Следует отметить, что те же протеазы окончательно перевариваются, завершая процесс.
На этом примере можно понять важность и эффективность протеолитических ферментов в переваривании белков в кишечнике.Если in vitro требуется гидролизовать белок до составляющих его аминокислот, необходимо использовать сильную и концентрированную кислоту в качестве катализатора и нагреть образец до 105 ° C в течение ночи. В кишечнике такой же результат достигается в течение нескольких часов, работая сначала в относительно кислой среде желудка, а затем в мягких щелочных условиях двенадцатиперстной кишки при 37 ° C.

Высвободившиеся аминокислоты вместе с ди- и трипептидами абсорбируются энтероцитами.Ди- и три-пептиды обычно гидролизуются до составляющих аминокислот в энтероцитах, и это объясняет, почему практически только свободные аминокислоты присутствуют в портальной циркуляции.

Список литературы

Бендер Д.А. Словарь Бендеров по питанию и пищевой технологии. 8-е издание. Издательство Вудхед. Оксфорд, 2006 г.

Бендер Д.А. Введение в питание и обмен веществ. 3-е издание. Тейлор и Фрэнсис, 2004 г.

Берг Дж. М., Тимочко Ю. Л., Страйер Л.Биохимия. 5-е издание. У. Х. Фриман и компания, 2002 г.

Бхагаван Н.В., Ха К-Э. Основы медицинской биохимии: с клиническими случаями. 4-е издание. Academic Press, 2015 [Электронные книги Google]

Коццани И. и Дайнес Э. Biochimica degli alimenti e della nutrizione. Piccin Editore, 2006

Нельсон Д.Л., Кокс М.М. Ленингер. Основы биохимии. 4-е издание. W.H. Фримен и компания, 2004 г.

Rawn J.D. Biochimica. Мак Гроу-Хилл, Нил Паттерсон Паблишерс, 1990 г.

Розенталь М.Д., Глю Р.Х. Медицинская биохимия: метаболизм человека в условиях здоровья и болезней. John Wiley & Sons, INC., Публикация, 2009 г.

Стипанук М.Х., Кодилл М.А. Биохимические, физиологические и молекулярные аспекты питания человека. 3-е издание. Elsevier Health Sciences, 2013 [Электронные книги Google]

.

Ваша пищеварительная система и как она работает

На этой странице:

Что такое пищеварительная система?

Пищеварительная система состоит из желудочно-кишечного тракта, также называемого желудочно-кишечным трактом или пищеварительным трактом, а также печени, поджелудочной железы и желчного пузыря. Желудочно-кишечный тракт - это серия полых органов, соединенных длинной извилистой трубкой от рта до ануса. Полые органы, составляющие желудочно-кишечный тракт, - это рот, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник и задний проход.Печень, поджелудочная железа и желчный пузырь - твердые органы пищеварительной системы.

Тонкая кишка состоит из трех частей. Первая часть называется двенадцатиперстной кишкой. Тощая кишка находится посередине, а подвздошная кишка - в конце. Толстый кишечник включает аппендикс, слепую кишку, толстую и прямую кишку. Аппендикс представляет собой мешочек в форме пальца, прикрепленный к слепой кишке. Слепая кишка - это первая часть толстой кишки. Далее следует толстая кишка. Прямая кишка - это конец толстой кишки.

Пищеварительная система

Бактерии в желудочно-кишечном тракте, также называемые кишечной флорой или микробиомом, помогают пищеварению.Также помогают некоторые части вашей нервной системы и системы кровообращения. Работая вместе, нервы, гормоны, бактерии, кровь и органы вашей пищеварительной системы переваривают продукты и жидкости, которые вы едите или пьете каждый день.

Почему важно пищеварение?

Пищеварение важно, потому что ваше тело нуждается в питательных веществах из пищи и напитков для правильной работы и сохранения здоровья. Белки, жиры, углеводы, витамины, минералы и вода являются питательными веществами. Ваша пищеварительная система расщепляет питательные вещества на части, достаточно мелкие, чтобы ваше тело могло их усвоить и использовать для получения энергии, роста и восстановления клеток.

  • Белки распадаются на аминокислоты
  • Жиры распадаются на жирные кислоты и глицерин
  • Углеводы распадаются на простые сахара

MyPlate предлагает идеи и советы, которые помогут вам удовлетворить ваши индивидуальные потребности в отношении здоровья.

Ваша пищеварительная система расщепляет питательные вещества на части, достаточно мелкие, чтобы ваше тело могло их усвоить.

Как работает моя пищеварительная система?

Каждая часть вашей пищеварительной системы помогает перемещать пищу и жидкость по желудочно-кишечному тракту, разбивать пищу и жидкость на более мелкие части или и то, и другое.После того, как пища будет разбита на достаточно мелкие части, ваше тело сможет поглощать питательные вещества и перемещать их туда, где они необходимы. Ваш толстый кишечник поглощает воду, а продукты пищеварения превращаются в стул. Нервы и гормоны помогают контролировать процесс пищеварения.

Процесс пищеварения

Орган Механизм Добавлены пищеварительные соки Разрушение частиц пищи
Горловина Жевание Слюна Крахмалы, вид углеводов
Пищевод Перистальтика Нет Нет
Желудок Верхняя мышца желудка расслабляется, позволяя пище поступить, а нижняя мышца смешивает пищу с пищеварительным соком Желудочная кислота и пищеварительные ферменты Белки
Тонкая кишка Перистальтика Пищеварительный сок тонкой кишки Крахмалы, белки и углеводы
Поджелудочная железа Нет Панкреатический сок Углеводы, жиры и белки
Печень Нет Желчь Жиры
Толстая кишка Перистальтика Нет Бактерии в толстом кишечнике также могут расщеплять пищу.

Как еда перемещается по моему желудочно-кишечному тракту?

Пища проходит через ваш желудочно-кишечный тракт в результате процесса, называемого перистальтикой. Большие полые органы вашего желудочно-кишечного тракта содержат слой мышц, который позволяет их стенкам двигаться. Движение проталкивает пищу и жидкость через желудочно-кишечный тракт и перемешивает содержимое каждого органа. Мышца, стоящая за едой, сокращается и сжимает ее вперед, в то время как мышца перед едой расслабляется, позволяя еде двигаться.

Пищеварительный процесс начинается, когда вы кладете пищу в рот.

Устье. Пища начинает двигаться по вашему желудочно-кишечному тракту, когда вы едите. Когда вы глотаете, ваш язык проталкивает пищу в горло. Небольшой лоскут ткани, называемый надгортанником, складывается над дыхательным горлом, чтобы предотвратить удушье, и пища попадает в пищевод.

Пищевод. Как только вы начнете глотать, процесс станет автоматическим. Ваш мозг подает сигнал мышцам пищевода, и начинается перистальтика.

Нижний сфинктер пищевода. Когда пища достигает конца пищевода, кольцеобразная мышца, называемая нижним сфинктером пищевода, расслабляется и позволяет пище попасть в желудок. Этот сфинктер обычно остается закрытым, чтобы содержимое желудка не попало обратно в пищевод.

Желудок. После того, как пища попадает в желудок, мышцы желудка смешивают пищу и жидкость с пищеварительными соками. Желудок медленно выводит свое содержимое, называемое химусом, в тонкую кишку.

Тонкая кишка. Мышцы тонкой кишки смешивают пищу с пищеварительными соками из поджелудочной железы, печени и кишечника и выталкивают смесь вперед для дальнейшего переваривания. Стенки тонкой кишки поглощают воду и переваренные питательные вещества в кровоток. По мере продолжения перистальтики отходы пищеварительного процесса перемещаются в толстую кишку.

Толстая кишка. Ненужные продукты процесса пищеварения включают непереваренные части пищи, жидкости и старые клетки слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.Толстый кишечник поглощает воду и превращает жидкие отходы в стул. Перистальтика способствует продвижению стула в прямую кишку.

Прямая кишка. Нижний конец толстой кишки, прямая кишка, накапливает стул до тех пор, пока он не вытолкнет стул из ануса во время дефекации.

Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как пища движется по желудочно-кишечному тракту.

Как моя пищеварительная система разбивает пищу на мелкие части, которые мое тело может использовать?

Когда пища движется по желудочно-кишечному тракту, ваши пищеварительные органы разбивают ее на более мелкие части, используя:

  • движение, такое как жевание, сжатие и перемешивание
  • пищеварительные соки, такие как желудочная кислота, желчь и ферменты

Устье. Процесс пищеварения начинается у вас во рту, когда вы жуете. Ваши слюнные железы вырабатывают слюну, пищеварительный сок, который увлажняет пищу, поэтому она легче перемещается через пищевод в желудок. В слюне также есть фермент, который расщепляет крахмалы в пище.

Пищевод. После того, как вы проглотили, перистальтика выталкивает пищу по пищеводу в желудок.

Желудок. Железы в слизистой оболочке желудка вырабатывают желудочную кислоту и ферменты, расщепляющие пищу.Мышцы вашего желудка смешивают пищу с этими пищеварительными соками.

Поджелудочная железа. Поджелудочная железа вырабатывает пищеварительный сок, содержащий ферменты, расщепляющие углеводы, жиры и белки. Поджелудочная железа доставляет пищеварительный сок в тонкий кишечник по тонким трубочкам, называемым протоками.

Печень. Ваша печень вырабатывает пищеварительный сок, называемый желчью, который помогает переваривать жиры и некоторые витамины. Желчные протоки переносят желчь из печени в желчный пузырь для хранения или в тонкий кишечник для использования.

Желчный пузырь. Желчный пузырь накапливает желчь между приемами пищи. Когда вы едите, желчный пузырь выдавливает желчь через желчные протоки в тонкий кишечник.

Тонкая кишка. Тонкая кишка вырабатывает пищеварительный сок, который смешивается с желчью и соком поджелудочной железы, чтобы завершить расщепление белков, углеводов и жиров. Бактерии в тонком кишечнике вырабатывают некоторые ферменты, необходимые для переваривания углеводов. Тонкая кишка перемещает воду из кровотока в желудочно-кишечный тракт, чтобы помочь расщепить пищу.Тонкий кишечник также поглощает воду вместе с другими питательными веществами.

Толстая кишка. В толстой кишке больше воды перемещается из желудочно-кишечного тракта в кровоток. Бактерии в толстой кишке помогают расщеплять оставшиеся питательные вещества и превращать витамин К. Отходы пищеварения, в том числе слишком большие части пищи, превращаются в стул.

Что происходит с переваренной пищей?

Тонкая кишка поглощает большую часть питательных веществ из пищи, а ваша кровеносная система передает их другим частям тела для хранения или использования.Специальные клетки помогают абсорбированным питательным веществам проникать через слизистую оболочку кишечника в кровоток. Ваша кровь несет в печень простые сахара, аминокислоты, глицерин, а также некоторые витамины и соли. Ваша печень накапливает, перерабатывает и доставляет питательные вещества остальному телу, когда это необходимо.

Лимфатическая система, сеть сосудов, по которым переносятся лейкоциты и жидкость, называемая лимфой, по всему телу для борьбы с инфекциями, поглощает жирные кислоты и витамины.

Ваше тело использует сахар, аминокислоты, жирные кислоты и глицерин для создания веществ, необходимых для энергии, роста и восстановления клеток.

Как мое тело контролирует процесс пищеварения?

Ваши гормоны и нервы работают вместе, чтобы помочь контролировать процесс пищеварения. Сигналы проходят по желудочно-кишечному тракту, а также от желудочно-кишечного тракта к мозгу и обратно.

Гормоны

Клетки, выстилающие ваш желудок и тонкий кишечник, производят и выделяют гормоны, которые контролируют работу вашей пищеварительной системы. Эти гормоны сообщают вашему телу, когда нужно производить пищеварительный сок, и посылают в мозг сигналы о том, что вы голодны или сыты.Поджелудочная железа также вырабатывает гормоны, важные для пищеварения.

Нервы

У вас есть нервы, которые соединяют вашу центральную нервную систему - головной и спинной мозг - с пищеварительной системой и контролируют некоторые пищеварительные функции. Например, когда вы видите или чувствуете запах еды, ваш мозг посылает сигнал, который заставляет ваши слюнные железы «наполнять ваш рот водой», чтобы вы приготовились к еде.

У вас также есть кишечная нервная система (ENS) - нервы в стенках желудочно-кишечного тракта.Когда пища растягивает стенки желудочно-кишечного тракта, нервы ENS выделяют множество различных веществ, которые ускоряют или замедляют движение пищи и производство пищеварительных соков. Нервы посылают сигналы для управления действиями кишечных мышц, сокращая и расслабляя их, чтобы протолкнуть пищу через кишечник.

Клинические испытания

Национальный институт диабета, болезней органов пищеварения и почек (NIDDK) и другие подразделения Национальных институтов здравоохранения (NIH) проводят и поддерживают исследования многих заболеваний и состояний.

Что такое клинические испытания и подходят ли они вам?

Посмотрите видеоролик, в котором директор NIDDK доктор Гриффин П. Роджерс объясняет важность участия в клинических испытаниях.

Какие клинические испытания открыты?

Клинические испытания

, которые в настоящее время открыты и набираются, можно просмотреть на сайте www.ClinicalTrials.gov.

.

Пищеварение: анатомия, физиология и химия

Чтобы выжить, нам нужно получать питательные вещества из пищи, которую мы едим. Это достигается за счет пищеварения - сложного процесса, происходящего в нашем кишечнике.

Хотя пища содержит все питательные вещества, необходимые для хорошего здоровья, они заключены в больших сложных соединениях. Чтобы их мог использовать организм, их сначала нужно разбить на более мелкие части в процессе пищеварения.

В этой статье мы объясняем, как пища превращается в строительные блоки жизни и, конечно же, в фекалии.

Короче говоря, пищеварение включает расщепление больших молекул пищи на водорастворимые молекулы, которые могут попасть в кровь и транспортироваться к органам тела.

Например, углеводы расщепляются на глюкозу, белки - на аминокислоты, а жиры - на жирные кислоты и глицерин.

Пищеварительная система включает «полые» органы и «твердые» органы.

Пища проходит через полые органы - рот, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник и задний проход.

В твердые органы - поджелудочную железу, печень и желчный пузырь - добавляют различные продукты.

Помимо твердых и полых органов, нервная система и система кровообращения также важны для пищеварения, как и бактерии, обитающие в кишечнике.

Пищеварение часто подразделяется на два типа:

  1. Механическое пищеварение - пища физически разбивается на более мелкие части. Например, жеванием.
  2. Химическое пищеварение - пища расщепляется кислотами и ферментами до основных единиц.

У человека длина желудочно-кишечного тракта (также называемого пищеварительным трактом) составляет около 8 метров. Один писатель описывает его как «самый важный и наименее красивый водный путь на Земле». Ниже мы описываем путь еды, набитой глотком:

Рот

Пищеварение начинается еще до того, как пища попадает в рот. Запах или даже мысль о еде запускают выработку слюны слюнными железами. Как только пища попадает в рот, она увлажняется слюной, а зубы и язык начинают процесс механического пищеварения.

Слюна содержит фермент под названием амилаза слюны , который расщепляет крахмал. Слюна также содержит слизь, которая помогает облегчить прохождение пищи через пищеварительную систему.

После завершения жевания (пережевывания) и переваривания амилазы пища превратится в маленькую круглую каплю, известную как болюс . После проглатывания болюс попадает в пищевод и перемещается вниз в желудок посредством процесса, называемого перистальтикой.

Перистальтика

Перистальтика - это медленное сокращение гладких мышц вокруг труб пищеварительной системы.Медленные волны сокращения проходят по кишечнику, проталкивая болюс в нужном направлении - ото рта к анусу.

Желудок

Болюс попадает в желудок через мышечный клапан наверху, который называется сердечным сфинктером . Этот сфинктер контролирует, сколько пищи и когда попадает в желудок.

Желудок содержит желудочный сок, в основном содержащий:

  • Соляная кислота - кислота, достаточно сильная, чтобы растворять лезвия бритвы.
  • Пепсин - фермент, расщепляющий белки.

Оба этих химиката потенциально могут повредить слизистую оболочку желудка, поэтому он образует слизистый слой, защищающий себя от повреждений.

В желудке продолжается перистальтика, которая способствует смешиванию пищи с желудочным соком. Не многие соединения всасываются в кровь из желудка; Исключениями являются вода, алкоголь и нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП).

Через 1-2 часа в желудке пища представляет собой густую пасту, известную как химус .Он покидает желудок через пилорический сфинктер , внизу желудка.

Тонкая кишка

Двенадцатиперстная кишка - это первый отдел тонкой кишки. Здесь химус смешивается с ферментами поджелудочной железы, желчью из печени и кишечным соком:

Желчь - вырабатывается печенью, помогает расщеплять жиры и сохраняется в желчном пузыре.

Панкреатический сок - содержит смесь ферментов, включая трипсиноген, эластазу и амилазу.

Кишечный сок - эта жидкость активирует некоторые ферменты панкреатического сока. Он также содержит другие ферменты, слизь и гормоны.

Пища продолжает свой путь через оставшиеся части тонкой кишки - тощую кишку тощую кишку и подвздошную кишку - постепенно перевариваясь. Как только он полностью расщепляется, он всасывается в кровь.

У человека подавляющее большинство питательных веществ всасывается в тонком кишечнике.

Крошечные пальцевидные выступы, называемые ворсинками , выступают из стенок двенадцатиперстной кишки и увеличивают площадь ее поверхности. Ворсинки увеличивают количество усваиваемых питательных веществ. Площадь поверхности дополнительно увеличивается за счет микроворсинок , которые представляют собой еще меньшие выступы, исходящие от клеток эпителия кишечника (выстилки).

Толстая кишка

Толстая кишка, также называемая толстой и толстой кишкой, имеет длину 1,5 метра (5 футов).Хотя он короче тонкой кишки, но в диаметре толще.

В толстом кишечнике вода и минералы всасываются в кровь.

Пища перемещается через этот регион намного медленнее, чтобы обеспечить ферментацию кишечными бактериями.

Толстый кишечник абсорбирует любые продукты, вырабатываемые бактериальной активностью, такие как витамин К, витамин B12, тиамин и рибофлавин.

Толстая кишка разделена на секции:

Восходящая ободочная кишка - включает слепую кишку (мешок, который соединяется с подвздошной кишкой) и аппендикс (еще один небольшой мешочек.Его функция неясна, но он может играть роль в поддержании кишечных бактерий).

Поперечная ободочная кишка - этот разрез пересекает брюшную полость.

Нисходящая ободочная кишка - эта секция имеет плотную популяцию кишечных бактерий и используется для хранения фекалий.

Сигмовидная (S-образная) ободочная кишка - имеет мышечные стенки, которые помогают проталкивать кал в прямую кишку.

Прямая кишка

Любые отходы, которые организм не может использовать, перемещаются в прямую кишку и выводятся через анус во время дефекации .Это может происходить несколько раз в течение одного дня или один раз в несколько дней.

Рецепторы растяжения в стенке прямой кишки обнаруживают, когда камера заполнена, и стимулируют желание испражняться. Если дефекация задерживается, кал может быть возвращен в толстую кишку, где вода всасывается обратно в организм. Если дефекация откладывается на длительный период, удаляется больше воды, стул становится твердым, и у человека может возникнуть запор.

Различные компоненты диеты расщепляются по-разному:

Белок - переваривается тремя ферментами: пепсином (в желудке), трипсином и химотрипсином (в двенадцатиперстной кишке, секретируется поджелудочной железой).

Жир - лингвальная липаза начинает переваривание жира во рту. Однако большая часть жира расщепляется в тонком кишечнике липазой поджелудочной железы. Желчь также помогает расщеплять жиры.

Углеводы - амилаза слюны и поджелудочной железы расщепляет крахмалы на отдельные единицы глюкозы. Лактаза расщепляет лактозу - сахар в молоке. Сахараза расщепляет сахарозу (столовый сахар или тростниковый сахар).

ДНК и РНК - расщепляются дезоксирибонуклеазой (ДНКаза) и рибонуклеазой (РНКаза), продуцируемыми поджелудочной железой.

Неразрушающее пищеварение

Некоторые важные сложные молекулы будут разрушены, если они смешаются с пищеварительными соками в желудке.

Например, витамин B12 очень чувствителен к кислоте и, если он распадется на части, он не сможет выполнять свою роль в организме.

В этих случаях происходит неразрушающее пищеварение. Что касается витамина B12, химическое вещество в слюне, называемое гаптокоррином, связывается с молекулой и защищает ее.

В двенадцатиперстной кишке связь расщепляется, и B12 прикрепляется к внутреннему фактору.Затем, попав в подвздошную кишку, специальные рецепторы переносят две связанные молекулы в кровь.

Пищеварение - это сложный процесс, требующий, чтобы разные органы совершали движения в нужное время. Например, нужные ферменты необходимо вводить в нужное место в нужное время и в нужных количествах. Чтобы помочь организовать эту систему, задействован ряд гормонов, в том числе:

Гастрин - выделяется в желудке, этот гормон стимулирует выработку соляной кислоты и пепсиногена (неактивной формы пепсина).Гастрин вырабатывается в ответ на поступление пищи в желудок. Кислый уровень pH снижает уровень гастрина.

Secretin - стимулирует секрецию бикарбоната для нейтрализации кислоты в двенадцатиперстной кишке.

Холецистокинин (CCK) - также обнаруженный в двенадцатиперстной кишке, этот гормон стимулирует выработку ферментов поджелудочной железой и желчный пузырь - выделение желчи.

Пептид, ингибирующий желудочно-кишечный тракт - уменьшает взбалтывание желудка и снижает скорость выхода пищи из желудка.Это также вызывает секрецию инсулина.

Мотилин - стимулирует выработку пепсина и ускоряет перистальтику.

В зависимости от человека и типа еды, которую он ел, пищеварение - ото рта до ванной - занимает 24–72 часа.

Фекалии или фекалии - это остатки пищи, которые не могли быть поглощены тонкой кишкой, которая подверглась гниению бактериями в толстой кишке. Он содержит бактерии и небольшое количество продуктов метаболизма, таких как желчь и билирубин (образующиеся при распаде крови).

Кал может сильно различаться по цвету (подробнее о значении различных цветов стула читайте здесь) и может быть разной консистенции, от водянистого до твердого.

В двух словах

Пищеварение настолько сложно, насколько важно. Для превращения пищи в полезные компоненты задействованы несколько органов и систем, ряд химических веществ и впечатляющая координация. Дорога от бургера до кормы долгая и извилистая.

.

Кишечная непроходимость: причины, симптомы и диагностика

Обзор

Переваренные частицы пищи должны проходить через 25 футов или более кишечника как часть нормального пищеварения. Эти переваренные отходы постоянно находятся в движении. Однако кишечная непроходимость может положить этому конец. Кишечная непроходимость возникает, когда ваш тонкий или толстый кишечник заблокирован. Закупорка может быть частичной или полной и предотвращает прохождение жидкости и переваренной пищи.

Если возникает кишечная непроходимость, за местом закупорки накапливаются пища, жидкости, желудочная кислота и газ.Если повышается достаточное давление, ваш кишечник может разорваться, что приведет к утечке вредного кишечного содержимого и бактерий в брюшную полость. Это опасное для жизни осложнение.

Есть много потенциальных причин кишечной непроходимости. Часто это состояние невозможно предотвратить. Ранняя диагностика и лечение имеют решающее значение. Нелеченная кишечная непроходимость может привести к летальному исходу.

Кишечная непроходимость вызывает широкий спектр неприятных симптомов, в том числе:

Некоторые из симптомов могут зависеть от места и продолжительности непроходимости.Например, рвота - это ранний признак непроходимости тонкого кишечника. Это также может произойти при непроходимости толстой кишки, если она продолжается. Частичная непроходимость может привести к диарее, а полная непроходимость может привести к невозможности отхождения газов или стула.

Кишечная непроходимость также может вызвать серьезную инфекцию и воспаление брюшной полости, известное как перитонит. Это происходит при разрыве части кишечника. Это приводит к повышению температуры и усилению болей в животе.Это опасное для жизни состояние, требующее хирургического вмешательства.

Непроходимость может быть частичной, которая разрешается без хирургического вмешательства. Полная закупорка, скорее всего, потребует хирургического вмешательства на кишечнике.

Механические препятствия

Механические препятствия - это когда что-то физически блокирует ваш кишечник. В тонком кишечнике это может быть связано с:

  • спаек, которые состоят из фиброзной ткани, которая может развиться после любой операции на брюшной полости или тазу или после тяжелого воспаления
  • заворот или перекручивание кишечника
  • инвагинация, «телескопирование» , Или проталкивание одного сегмента кишечника в следующий участок
  • пороки развития кишечника, часто у новорожденных, но также могут возникать у детей и подростков
  • опухоли в тонком кишечнике
  • камни в желчном пузыре, хотя они редко вызывают непроходимость
  • проглоченных предметов, особенно у детей
  • грыжи, которые включают часть вашего кишечника, выступающую за пределы вашего тела или в другую часть вашего тела
  • воспалительное заболевание кишечника, такое как болезнь Крона

Хотя реже, механические препятствия могут также заблокируйте толстую или толстую кишку.Это может быть связано с:

  • поврежденным стулом
  • спаечным процессом в результате инфекций или операций в органах малого таза
  • рака яичников
  • рака толстой кишки
  • мекониевой пробки у новорожденных (меконий является первым прохождением стула у младенцев)
  • заворотом кишечника и инвагинацией
  • дивертикулитом , воспаление или инфекция выпуклых мешочков кишечника
  • стриктура, сужение толстой кишки, вызванное рубцеванием или воспалением

Немеханическая обструкция

Тонкий и толстый кишечник обычно работают в согласованной системе движений.Если что-то прерывает эти скоординированные сокращения, это может вызвать функциональную кишечную непроходимость. Это обычно называется немеханическим препятствием. Если это временное состояние, это называется кишечной непроходимостью. Это называется псевдообструкцией, если она становится хронической или длительной.

Причины непроходимости кишечника включают:

Кишечная псевдообструкция может быть вызвана:

Кишечная непроходимость у младенцев обычно возникает из-за инфекций, заболеваний органов и снижения кровотока в кишечнике (удушения).У некоторых детей заболевание возникает после желудочного гриппа. Это может вызвать воспаление кишечника.

Инвагинация чаще всего встречается у детей в возрасте 2 лет и младше. Это происходит, когда одна часть кишечника коллапсирует или скользит в другую. В результате их кишечник блокируется.

У младенцев трудно диагностировать любой тип кишечной непроходимости, потому что они не могут описать свои симптомы. Вместо этого родители должны наблюдать за своими детьми на предмет изменений и симптомов, которые могут указывать на закупорку.Примеры включают:

  • вздутие живота
  • подтягивание колен к груди
  • появление чрезмерной сонливости
  • повышение температуры
  • кряхтение от боли
  • прохождение стула с кровью, известное как стул из смородины
  • очень громкий плач
  • рвота, особенно желчно-зеленая рвота
  • с признаками слабости

Если вы заметили эти симптомы или другие изменения у своего ребенка, немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Обратитесь за медицинской помощью, если у вас есть симптомы кишечной непроходимости, особенно если вы недавно перенесли операцию на брюшной полости. Если вы испытываете вздутие живота, сильный запор и потерю аппетита, немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Сначала врач может надавить на ваш живот, чтобы осмотреть его. Затем они слушают с помощью стетоскопа любые издаваемые звуки. Наличие твердого комка или определенных звуков, особенно у ребенка, может помочь определить, существует ли препятствие.

Другие тесты включают:

  • анализы крови для определения количества крови, функции печени и почек и уровней электролитов
  • Рентгеновские снимки
  • КТ
  • колоноскопия, гибкая трубка с подсветкой, которую ваш врач использует для осмотра вашего большого кишечник
  • клизма с контрастом

Лечение необходимо для уменьшения таких осложнений, как:

Если закупорка препятствует попаданию крови в сегмент кишечника, это может привести к:

  • инфекции
  • гибели ткани
  • кишечнику перфорация
  • сепсис, опасная для жизни инфекция крови
  • полиорганная недостаточность
  • смерть

Некоторым людям с хронической непроходимостью из-за стриктуры или сужения кишечника врач может установить металлический стент, который расширяется внутри кишечник с помощью длинной трубки, называемой эндоскопом.Стент, проволочная сетка, удерживает кишечник открытым. Процедура может не требовать разрезания брюшной полости, и ее обычно используют, если человек не является кандидатом на традиционную операцию.

Лечение зависит от локализации и тяжести препятствия. Не пытайтесь решить проблему дома. Соответствующее лечение зависит от типа кишечной непроходимости.

Частичная непроходимость или кишечная непроходимость можно лечить, просто дав кишечнику отдых и вводя жидкости внутривенно (IV).Покой кишечника означает, что в это время вам не будут давать ничего есть или есть только прозрачные жидкости. Если причина непроходимости известна, ваш врач лечит и ее.

Очень важно лечить обезвоживание. Врач может дать вам внутривенное введение жидкости для коррекции электролитного дисбаланса. Катетер может быть вставлен в мочевой пузырь для слива мочи.

Для облегчения может потребоваться провести трубку через нос и вниз в горло, желудок и кишечник:

Если ваша проблема связана с использованием наркотических обезболивающих, ваш врач может назначить лекарство, которое снижает эффект наркотики в кишечнике.

Операция потребуется, если эти меры не помогут или если ваши симптомы ухудшатся. Лечение в этом случае обычно требует пребывания в больнице. Вам будут вводить жидкости внутривенно, потому что они не только снимают обезвоживание, но и помогают предотвратить шок во время операции.

Тяжелое осложнение кишечной непроходимости может привести к необратимому повреждению кишечника. Если это произойдет, хирург проведет операцию по удалению участка мертвой ткани и воссоединению двух здоровых концов кишечника.

Хотя отпускаемые по рецепту лекарства не могут лечить саму обструкцию, они могут помочь уменьшить тошноту до тех пор, пока не будут выполнены дальнейшие вмешательства. Примеры лекарств, которые может прописать ваш врач, включают:

  • антибиотики для уменьшения инфекции
  • противошумные лекарства, чтобы удержать вас от рвоты
  • болеутоляющие

Вы не должны игнорировать симптомы кишечной непроходимости или пытаться лечить кишечную непроходимость дома.

При отсутствии лечения кишечная непроходимость может привести к отмиранию ткани пораженной части кишечника.Это также может привести к отверстию или перфорации в стенке кишечника, серьезной инфекции и шоку.

В целом прогноз вашего состояния зависит от его причины. Большинство случаев кишечной непроходимости поддаются лечению. Однако другие причины, такие как рак, требуют длительного лечения и наблюдения.

.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec