Блог

В тонком кишечнике происходит всасывание


Как происходит всасывание питательных веществ в кишечнике?

Всасывание – это функция пищеварительной системы, которая заключается в усвоении организмом питательных веществ в составе пищи. Процесс обеспечивается путем активного или пассивного транспорта веществ через стенку органов желудочно-кишечного тракта. Всасывание происходит по всей поверхности пищеварительной системы, однако в некоторых отделах оно идет наиболее активно. В частности, интенсивность процесса самая высокая в толстом и тонком кишечнике.

Всасывание веществ в кишечнике

Кишечник является основной областью всасывания питательных веществ. Эта функция является одной из важнейших задач органа.

Всасывание в тонком кишечнике

Тонкий кишечник считается основным отделом для всасывания питательных веществ. В желудке и двенадцатиперстной кишке происходит разложение питательных веществ на простейшие составляющие, которые в дальнейшем всасываются в тонком кишечнике.

Здесь происходит усвоение следующих веществ:

  1. Аминокислоты. Вещества представляют собой компоненты белковых молекул.
  2. Углеводы. Большие молекулы углеводов (полисахариды), которые содержатся в пище, разлагаются на простейшие молекулы – глюкозу, фруктозу и другие моносахариды. Они проходят через стенку кишечника и поступают в кровь.
  3. Глицерин и жирные кислоты. Данные вещества являются составляющими всех жиров, как животных, так и растительных. Их усвоение происходит очень быстро, так как компоненты легко проходят через кишечную стенку. Таким же образом происходит всасывание холестерина.
  4. Вода и минеральные вещества. Основным местом всасывания воды является толстый кишечник, однако и в отделах тонкого кишечника идет активное усвоение жидкости и необходимых микроэлементов.

Всасывание в толстом кишечнике

Основными продуктами для всасывания в толстом кишечнике являются:

  1. Вода. Жидкость свободно проходит через мембраны клеток, составляющих стенку органа. Процесс протекает по закону осмоса и зависит от концентрации воды в слизистой толстого кишечника. Благодаря правильному распределению жидкости и солей вода активно поступает в организм и попадает в кровь.
  2. Минеральные вещества. Одной из важнейших функций толстого кишечника является усвоение минеральных веществ. Это могут быть соли калия, кальция, магния, натрия и других жизненно важных микроэлементов. Большое значение имеют и фосфаты – производные фосфора, из которых в организме синтезируется основной источник энергии, АТФ.

Нарушение всасывания в кишечнике

При некоторых заболеваниях может нарушаться всасывание жизненно важных компонентов – углеводов, аминокислот, составных элементов жиров, витаминов и микроэлементов. Недостаточное поступление этих веществ в организм запускает каскад биологических реакций, которые приводят к ухудшению состояния пациента.

Причины

Все причины нарушений всасывания можно разделить на две основные группы:

  1. Приобретенные нарушения. Вторичные изменения всасывания в кишечнике не заложены в генетическом материале пациента. Они спровоцированы каким-либо фактором, который неблагоприятно влияет на состояние пищеварительной системы и приводит к нарушению процесса усвоения питательных веществ.
  2. Врожденные нарушения. Такие состояния характеризуются генетически запрограммированным отсутствием каких-либо ферментов, которые разлагают питательные вещества. Так, при непереносимости лактозы у человека отсутствует фермент, который разлагает это вещество, из-за чего оно не усваивается в организме. Такие заболевания называются ферментопатиями.

Вторичные причины в свою очередь классифицируются на группы в зависимости от того, какие патологии спровоцировали нарушения пищеварения. Это могут быть не только повреждения желудочно-кишечного тракта, но и патологии других органов:

  • гастрогенные нарушения – патологии желудка;
  • панкреатогенные причины – болезни поджелудочной железы;
  • энтерогенные причины – повреждения кишечника;
  • гепатогенные нарушения – причины, связанные с нарушением работы печени;
  • эндокринные дисфункции – изменения в работе щитовидной железы;
  • ятрогенные факторы – нарушения, возникающие на фоне медикаментозной терапии некоторыми средствами (НПВС, цитостатиками, антибиотиками), а также после облучения.

 Симптомы

К общим симптомам нарушенного всасывания относятся:

  • диарея, изменение характера стула;
  • метеоризм;
  • тяжесть и спазмы в животе, возникающие после еды;
  • повышенная слабость, утомляемость;
  • бледность;
  • снижение массы тела.

В зависимости от того, какие вещества не усваиваются организмом, клиническая картина заболевания может дополняться. Так, при недостаточности витаминов появляются нарушения зрения, кожные проявления и прочие симптомы авитаминоза. Ломкость ногтей и волос, боли в костях свидетельствуют о нехватке кальция. На фоне недостаточного поступления железа у пациента развивается анемия. Недостаточность калия может неблагоприятно повлиять на работу сердца. Недостаточность витамина К может привести к повышенной склонности к кровотечениям.

Общий спектр нарушений зависит от выраженности недостаточности питания организма, характера причинного фактора, повлиявшего на развитие заболевания.

В любом случае нарушение всасывания – это серьезный травмирующий фактор для организма, неблагоприятно влияющий на его функциональную активность. Поэтому при выявлении этого состояния необходимо в срочном порядке пройти лечение.

Абсорбция в тонком кишечнике

Абсорбция в тонком кишечнике: общие механизмы

Практически все питательные вещества из рациона всасываются в кровь через слизистую оболочку тонкой кишки. Кроме того, кишечник поглощает воду и электролиты, тем самым играя важную роль в поддержании водного баланса организма и кислотно-щелочного баланса.

Вероятно, будет справедливо сказать, что единственный наиболее важный процесс, который происходит в тонком кишечнике, чтобы сделать возможным такое всасывание, - это установление электрохимического градиента натрия через границу эпителиальных клеток в просвете. Это критическая концепция и на самом деле довольно интересная. Кроме того, как мы увидим, понимание этого процесса, несомненно, привело к спасению миллионов жизней.

Чтобы оставаться жизнеспособными, все клетки должны поддерживать низкую внутриклеточную концентрацию натрия. Энтероциты в тонкой кишке поглощают большие количества иона натрия из просвета как путем совместного переноса с органическими питательными веществами, так и путем обмена с протонами. В поляризованных эпителиальных клетках, таких как энтероциты, низкий уровень внутриклеточного натрия поддерживается большим количеством АТФаз Na + / K + - так называемых натриевых насосов - встроенных в базолатеральную мембрану.Эти насосы выводят 3 иона натрия из клетки в обмен на 2 иона калия, тем самым устанавливая градиент заряда и концентрации натрия через базолатеральную мембрану.

У крыс, как у модели всех млекопитающих, имеется около 150000 натриевых насосов на энтероцит тонкого кишечника, которые в совокупности позволяют каждой клетке транспортировать около 4,5 миллиардов ионов натрия из каждой клетки в минуту (J Membr Biol 53: 119-128, 1980 ). Довольно внушительный! Этот поток и накопление натрия в конечном итоге отвечает за абсорбцию воды, аминокислот и углеводов.

Помимо только что рассмотренного электрохимического градиента натрия, для понимания абсорбции в тонком кишечнике требуется несколько других концепций. Кроме того, все диетические источники белка, углеводов и жиров должны пройти последние стадии химического переваривания непосредственно перед всасыванием, например, аминокислот, глюкозы и жирных кислот.

На этом этапе проще всего говорить отдельно о поглощении каждой из основных пищевых групп, признавая, что все эти процессы происходят одновременно.

  • Вода и электролиты
  • Углеводы после переваривания до моносахаридов
  • Белки после расщепления до малых пептидов и аминокислот
  • Нейтральный жир после переваривания до моноглицеридов и свободных жирных кислот

Обновлено в мае 2019 г. Присылайте комментарии по адресу [email protected]

.

Тонкий кишечник - пищеварение - абсорбция

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.

Углеводы

Пищеварение

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.

Поглощение

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"] Рис. 1. Натрий движется вниз по градиенту концентрации, принося глюкозу в клетку. [/ caption]

Белок

Пищеварение

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.

Поглощение

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"] Рис. 2. Транспортер натрия-аминокислоты, который почти идентичен транспортеру натрия-глюкозы.[/ caption]

Липиды

Пищеварение

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 способствует пищеварению, эмульгируя кубиков жира в более мелкие кусочки, называемые мицеллами, которые имеют гораздо большую площадь поверхности.

Липаза поджелудочной железы, фосфолипаза А2 и гидролаза сложных эфиров холестерина (3 основных фермента, участвующих в переваривании липидов) гидролизуют мицелл, расщепляя их на жирные кислоты, моноглицериды, холестерин и лизолецитин.

Поглощение

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]

Клиническая значимость - Стеаторея

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 поэтому 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]

.

Абсорбция лекарств в тонком кишечнике

Эта глава отвечает на части из Раздела B (ii) основной программы CICM 2017, согласно которому кандидат на экзамен должен набрать «Опишите абсорбцию и факторы, которые будут на нее влиять». Чаще всего колледж задает вопрос о факторах, влияющих на оральное усвоение (например, вопрос 20 из первой статьи 2014 года и вопрос 5 (стр.2) из ​​первой статьи 2010 года). Поскольку абсорбция в тонком кишечнике играет важную роль в общей абсорбции пероральных лекарств, любое обсуждение абсорбции пероральной дозы по определению является обсуждением механизмов кишечного транспорта и факторов, которые на них влияют.

Таким образом, на всасывание лекарств в тонком кишечнике влияют следующие основные факторы:

  • Физико-химические свойства препарата (липофильные препараты и малые молекулы всасываются быстрее)
  • Сходство препарата с физиологическим субстратом для активных транспортных белков (поэтому он может активно транспортироваться)
  • Площадь поверхности тонкой кишки
  • Продолжительность кишечного транзита
  • Кишечный кровоток (хотя обычно это не ограничивает скорость).

Абсорбция лекарств в кишечнике

Итак, вы проглотили таблетку. Где будет всасываться активный ингредиент и сколько времени это займет? Сможет ли он вступить в силу к танцевальной вечеринке? Masaoka et al (2006) исследовали всасывание лекарств в различных участках кишечника крыс. Оказывается, почти все лекарства всасываются в тонком кишечнике. Это потому, что:

  • Лекарства дольше задерживаются в тонком кишечнике
  • Тонкая кишка имеет большую площадь поверхности

Всасывание лекарства в кишечнике может происходить тремя способами:

  • Пассивная диффузия липофильных препаратов через мембрану
  • Пассивная диффузия гидрофильных лекарственных средств через поры и щелевые соединения
  • Активный транспорт более крупных молекул транспортными белками

Похоже, что все учебники по фармакологии имеют одно и то же фиксированное представление о том, что тонкий кишечник имеет площадь поверхности 200–300 м. 2 .Откуда взялось это число? Можно представить себе безумный эксперимент, в котором аспиранта просят выложить сотни метров вонючих желчных ворсинок. Это могло произойти, но вся правда, вероятно, еще более странная. Площадь желудочно-кишечного тракта оценивалась путем сочетания данных вскрытия и кошмарных упражнений по картированию in vivo. В статье Бетти Андерхиллс 1955 года автор ссылается на Ноера и Джонстона, 1939: : «В их статье показана фотография пациента с кончиками 10-футового конуса.(3-дюймовая) трубка выходит изо рта и ануса. "

Также обеспокоенный тем, что оценка 200-300 м 2 может быть своего рода полной чушью, Helander и Fändriks (2014) взяли образцы биопсии из различных частей кишечника и использовали их, чтобы точно оценить, насколько эти ворсинки увеличивают поверхность. область кишечника (оказывается, примерно в 6,5 раз в толстой кишке и в 60-100 раз в тонкой кишке). Кроме того, площадь поверхности увеличена на 1.6 раз из-за циркулярной складки. Средний диаметр тонкой и толстой кишки составляет 2,5 и 4,8 см соответственно. Затем, если принять во внимание вариабельность ороанальной длины желудочно-кишечного тракта у людей, можно с помощью простых математических вычислений вычислить площадь поверхности пищеварительного тракта человека. Оказывается, «средняя общая поверхность слизистой оболочки пищеварительного тракта в среднем составляет ∼32 м 2 , из которых около 2 м 2 относится к толстой кишке».

Пассивная диффузия через мембрану кишечника

Для подавляющего большинства пероральных доз чего-либо, это основной путь попадания в организм.Липофильные лекарственные препараты способны проникать через клеточные мембраны, тогда как водорастворимые лекарственные средства проникают через параклеточные пространства, перемещаясь через барьер за счет комбинации диффузии, обусловленной концентрацией, и конвективного объемного потока вместе с водой.

Характеристики препарата, способствующие хорошей параклеточной абсорбции в кишечнике:

  • Небольшая молекула (молекулярная масса <250 г / моль)
  • Гидрофильный (ионизированный при рН кишечника 5,5-7,0)
  • Положительно заряжены (переходы между ячейками имеют отрицательный заряд)

Проблемы с этим способом транспортировки:

  • Параклеточные соединения составляют менее 0.01% от общей площади
  • Эти соединения становятся все менее и менее проницаемыми по мере продвижения от тощей кишки к толстой кишке

Таким образом, трансцеллюлярный транспорт (то есть через липидную мембрану) является наиболее важной формой всасывания лекарств в кишечнике.

Одним из барьеров, которые иногда встречаются в литературе для абсорбции лекарств, является «слой невозмешиваемой воды». Это слой воды толщиной 25 мкм в просвете кишечника. Он упоминается нечасто, потому что, по-видимому, он не играет большой роли в медленном всасывании или в уменьшении его степени.Эль-Каттан и др. (2012) предполагает, что его вклад, вероятно, незначителен.

Активный транспорт из просвета кишечника

Рэнг и Дейл в основном отмахиваются от этого, говоря, что механизм всасывания лекарства из кишечника - это «пассивный перенос со скоростью, определяемой ионизацией и липидной растворимостью молекул лекарства». Однако это не всегда так. Например, Martinez и Amidon (2002) представляют таблицу (Table 1, p. 634), в которой перечислены активные желудочно-кишечные транспортеры и их субстраты.Он был воспроизведен ниже для упрощения редакции:

В общем, можно упростить ситуацию, предположив, что большинство лекарств будет активно транспортироваться, если они химически напоминают некий «естественный» субстрат. Например, они могут показаться безвредной аминокислотой. Таким образом, такие препараты, как метилдопа и леводопа, проникают через транспортеры, которые принимают их за допу, а 5-фторурацил ошибочно принимают за урацил.

Время прохождения через кишечник

После того, как вы прошли через привратник, у вас есть 4-10 часов на всасывание, прежде чем вы доберетесь до толстой кишки.Там твердое содержимое уплотняется в комки, что затрудняет пассивную диффузию. На самом деле все всасывание лекарств должно происходить в тонком кишечнике, заполненном жидкостью.

К счастью, большая часть лекарств всасывается быстро, и максимальная концентрация достигается в течение 30 минут после приема. Чтобы повлиять на всасывание лекарств, необходимо иметь поистине легендарную диарею.

У нормального населения время прохождения через кишечник обычно довольно стабильно и в значительной степени не зависит от опорожнения желудка.Для большинства людей это будет около 2-6 часов. Дэвис и др. (1986) смогли продемонстрировать, что на это не влияет голодание или обильная пища.

Абсорбция препарата в толстой кишке

Ободочная кишка - забытый участник абсорбции лекарств, хотя обычно ее площадь составляет около 5 м. 2 (и поэтому она должна вносить определенный вклад). Основными ограничениями абсорбции лекарства из толстой кишки являются:

  • Твердый стул затрудняет распространение
  • Концентрация обычно низкая, так как большая часть препарата уже абсорбирована
  • Кишечные бактерии более многочисленны, и время их прохождения медленнее (т.е.е. бактериальный метаболизм более распространен)

Влияние внутреннего кровотока на абсорбцию лекарственного средства

Для быстро всасываемых липофильных препаратов кровоток в кишечнике может быть этапом, ограничивающим скорость. Вероятно, единственными лекарствами, которые всасываются достаточно быстро, чтобы это стало проблемой, являются этанол или метанол. Напротив, при критическом заболевании кровоток в кишечнике может быть настолько плохим, что он будет ограничивать скорость приема многих или всех лекарств.

.

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 проксимального отдела двенадцатиперстной кишки, который 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