Блог

Всасывание питательных веществ в кишечнике


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.

Поглощение питательных веществ

Что такое абсорбция?

Абсорбция - это поступление питательных веществ из желудочно-кишечного тракта в кровь. Для усвоения определенные питательные вещества необходимо расщепить (переварить) на более мелкие питательные вещества, например белки на аминокислоты, крахмал на глюкозу и жиры на жирные кислоты.

Участки абсорбции питательных веществ

Большинство питательных веществ всасывается в двух верхних частях тонкой кишки: двенадцатиперстной кишке и тощей кишке.

Питательные вещества, которые могут всасываться в желудке [1-p.51] :

Питательные вещества, которые могут всасываться в двенадцатиперстной кишке [1-p.51] :

  • Моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза) [2-p.212; 3] и в меньшей степени аминокислоты [3] и жирные кислоты [3]
  • Минералы: кальций, медь, железо, магний, фосфор, селен
  • Витамины A, B1 (тиамин), B2 (рибофлавин), B3 (ниацин), B7 (биотин), B9 (фолиевая кислота), D, E и K

После хирургического удаления двенадцатиперстной кишки может развиться мальабсорбция железа и кальция. [4-с.542] .

Питательные вещества, которые могут всасываться в тонкой кишке тощая кишка [1-p.51] :

  • Липиды (жиры, холестерин)
  • Моносахариды: фруктоза, глюкоза, галактоза и, вероятно, тагатоза
  • Аминокислоты и малые пептиды
  • Витамины A, B1 (тиамин), B2 (рибофлавин), B3 (ниацин), B5 (пантотеновая кислота), B6 ​​(пиридоксин), B7 (биотин), B9 (фолат), D, E и K
  • Минералы: кальций, хром, железо, магний, марганец, молибден, фосфор, калий [8] , цинк

Около 90% питательных веществ всасывается в первые 100–150 сантиметров тощей кишки [5] .Когда тощая кишка поражена тяжелым заболеванием или удалена хирургическим путем, а подвздошная кишка остается нетронутой, мальабсорбции не должно происходить [4-p.542; 5] .

Питательные вещества, которые могут всасываться в подвздошной кишке [1-p.51] :

  • Вода (большая часть воды абсорбируется в подвздошной кишке)
  • Витамины B9, B12, C, D и K
  • Минералы: магний, калий [8]

Когда подвздошная кишка поражена заболеванием или удалена хирургическим путем, может развиться нарушение всасывания белков, жиров, жирорастворимых витаминов (A, D, E и K), витамина B12, кальция, магния, цинка и воды. [4 -п.542] .

Питательные вещества, которые могут всасываться в толстой кишке [1-p.51] :

  • Вода
  • Минералы: кальций, натрий, хлорид [6,7] , калий [8]
  • Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) (ацетат, пропионат и бутират), которые образуются во время ферментации непереваренных или неперевариваемых углеводов и некоторых аминокислот полезными кишечными бактериями [1] .
  • Вещества, вырабатываемые бактериями толстого кишечника: витамин B1 (тиамин), витамин B2 (рибофлавин), витамин B7 (биотин), витамин B9 (фолат), витамин K

Хирургическое удаление толстой кишки может повлиять на абсорбцию воды, но не на другие питательные вещества [4-p.542] .

Углеводы (кроме пищевых волокон), белки и жиры полностью всасываются в тонком кишечнике, поэтому у здорового человека ни один из них не должен появляться в стуле.

Растворимые пищевые волокна и полиолы (сорбит, ксилит и т. Д.), Которые не всасываются в тонком кишечнике, ферментируются бактериями толстой кишки, а продукты их распада абсорбируются в толстой кишке.

Транспорт питательных веществ через стенку кишечника

Транспорт большинства питательных веществ через стенку кишечника (абсорбция) не регулируется, поэтому он зависит только от общих принципов транспорта, таких как осмос и электрохимический градиент, но не от уровней питательных веществ в крови.

  • Активный транспорт (против осмотического градиента; требуется энергия): глюкоза, галактоза, аминокислоты, кальций, железо, витамин C, витамин B1, фолиевая кислота, желчные кислоты и частично натрий.
  • Облегченная транспортировка (с помощью транспортного вещества, энергия не требуется): фруктоза, витамины В2 и В12.
  • Пассивный транспорт (вниз по осмотическому градиенту, энергия не требуется): большинство других питательных веществ

Водный транспорт усиливается за счет активного транспорта глюкозы и аминокислот в тощей кишке и транспорта натрия в подвздошной кишке [8] .

Ежедневно в тонкий кишечник поступает около 10 литров воды: ~ 2 литра из рациона, остальное - слюны, желчи, панкреатического и кишечного соков. Из этого 9 литров всасывается в тонкой кишке, поэтому только около 1 литра попадает в толстую кишку, где часть абсорбируется, а около 150 мл выводится с калом [8] .

Глюкоза всасывается в тощей кишке с помощью натрийзависимого переносчика глюкозы SGLT1 (S = натрий, GL = глюкоза, T = транспорт) только вместе с натрием (совместный транспорт глюкозы и натрия).Галактоза всасывается по тому же механизму, что и глюкоза.

Абсорбция фруктозы зависит от количества транспортного белка GLUT5 в стенке тонкой кишки. Здоровые люди могут усваивать до 50 граммов фруктозы за один присест, а люди с низким содержанием GLUT-5 - от 0 до 20 граммов.

Аминокислоты всасываются в тонком кишечнике с помощью переносчиков аминокислот и натрия по тому же механизму, что и глюкоза [9] .

Натрий всасывается в тонком и толстом кишечнике посредством различных механизмов, таких как совместный транспорт с глюкозой или аминокислотами.Перенос хлоридов в основном сопровождается переносом натрия.

Калий поглощается электрохимическим градиентом. В толстой кишке калий может всасываться, но обычно он также секретируется, поэтому чистое всасывание происходит нерегулярно [8] .

Железо из продуктов животного происхождения (двухвалентное [Fe2 +] или «гемовое железо» из гемоглобина и миоглобина) усваивается лучше, чем негемовое (трехвалентное, Fe2 +) железо из растительных продуктов (22% против 2%) [8] . Поглощение железа увеличивается, когда запасы железа в организме (ферритин) низкие (например, после кровотечения или менструации), и уменьшается, когда они высоки. [8] .

Всасывание кальция в тонком кишечнике зависит от витамина D и стимулируется паратгормоном (ПТГ), который увеличивается при падении уровня кальция в крови. Всасывание кальция также стимулируется беременностью, гормоном роста и инсулином и ингибируется тироксином и кортизолом. В общем, усваивается только около 30% пищевого кальция [8] .

Ссылки
  1. Gropper S et al, 2012, Процесс пищеварения и абсорбции Advanced Nutrition and Human Metabolism
  2. Liacouras CA et al, 2008, Педиатрическая гастроэнтерология, стр.212
  3. Миллер Л.Дж. и др., 1978, Постпрандиальная функция двенадцатиперстной кишки у мужчин PubMed Central
  4. DeBruyne L et al, 2008, Питание и диетотерапия, стр. 542
  5. Cagir B, Синдром короткой кишки Emedicine
  6. Hylander E et al, 1980, Важность толстой кишки в абсорбции кальция после резекции тонкой кишки PubMed
  7. Поглощение, секреция и образование кала в толстой кишке Государственный университет Колорадо - Форт-Коллинз
  8. Ellert M, 1998, абсорбция питательных веществ Медицинский факультет SIU
  9. Поглощение аминокислот и пептидов Государственный университет Колорадо - Форт-Коллинз
,

Абсорбция в тонком кишечнике

Абсорбция в тонком кишечнике: общие механизмы

Практически все питательные вещества из пищи всасываются в кровь через слизистую оболочку тонкого кишечника. Кроме того, кишечник поглощает воду и электролиты, таким образом, 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 важная 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 большое количество иона натрия из просвета как за счет совместного переноса с органическими питательными веществами, так и за счет 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 из клетки 3 иона натрия 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 обсужденного 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. Отправляйте комментарии по адресу [email protected]

,

BBC Science & Nature - Человеческое тело и разум

Система: пищеварительная

Расположение: брюшная полость

Физическое описание: узкая трубка длиной пять метров, свисающая в виде колбасных катушек

Функция: химическое переваривание пищи и всасывание питательных веществ в организм человека. кровь

Самый длинный участок пищеварительного тракта

Длина тонкого кишечника составляет около пяти метров, что делает его самым длинным отрезком пищеварительного тракта. Хотя он длиннее толстой кишки, но имеет меньший диаметр.Вот почему это называется тонкой кишкой.

Химическое пищеварение

После того, как пища перемешалась в желудке, мышца сфинктера в конце желудка открывается, чтобы разбрызгивать небольшое количество пищи в верхнюю часть тонкой кишки. Этот первый отдел тонкой кишки называется двенадцатиперстной кишкой.

Ваша поджелудочная железа выделяет пищеварительный сок через проток в двенадцатиперстную кишку. Эта жидкость богата ферментами, расщепляющими жиры, белки и углеводы. Он также содержит бикарбонат натрия, который нейтрализует кислоту, вырабатываемую в желудке.

Желчный пузырь выдавливает желчь по протоку в двенадцатиперстную кишку. Желчь помогает расщеплять жиры в пище.

Перистальтика

Перевариваемая пища продвигается через тонкий кишечник за счет перистальтики. Перистальтика - это мышечное движение, при котором чередующиеся волны сокращения и расслабления мышц заставляют пищу вытесняться по пищеварительному тракту.

Поглощение питательных веществ

Большинство питательных веществ в пище, которую вы едите, проходят через слизистую оболочку тонкой кишки в кровь.Выстилка тонкой кишки покрыта крошечными микроворсинками. Это микроскопические выступы в виде пальцев, которые придают слизистой оболочке тонкой кишки большую площадь поверхности для всасывания питательных веществ. Микроворсинки придают кишечнику вид и ощущение бархата.

Каждая микроворсинка содержит мельчайший кровяной капилляр. Когда питательные вещества всасываются в микроворсинки, они попадают в ее кровеносные капилляры. Вот как питательные вещества из пищи попадают в вашу кровь.

Неперевариваемая пища попадает в толстую кишку

К тому времени, когда пища покинет тонкую кишку, все питательные вещества, содержащиеся в ней, попадут в кровоток. Все, что остается, - это неперевариваемая пища, которая переходит из тонкой кишки в толстую для дальнейшей обработки.

Вернуться к началу


.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec