Физиология переваривание

Выделившиеся моносахариды удаляются от кишечника по ветвям воротной вены .

Значительную часть  углеводов пищи составляет крахмал . Этот полисахарид состоит из остатков глюкозы; амилаза слюны и панкреатическая  амилаза гидролизуют его до олигосахаридов и далее - до дисахаридов (в основном мальтозы). Моносахариды (например, глюкоза) всасываются сразу, а дисахариды сначала расщепляются дисахаридазами щеточной каемки энтероцитов . Дисахаридазы разделяют на бета-галактозидазы (лактаза) и альфа-глюкозидазы (сахараза, мальтаза). Они расщепляют лактозу на глюкозу  и галактозу, сахарозу - на глюкозу  и фруктозу, мальтозу - на 2 молекулы глюкозы. Образовавшиеся моносахариды переносятся через энтероцит  и попадают в воротную систему  печени . Большинство дисахаридов  гидролизуются очень быстро, происходит насыщение белков-переносчиков, и  часть моносахаридов диффундирует обратно в просвет кишки. Гидролиз лактозы идет медленнее, и поэтому  именно он ограничивает скорость ее всасывания.

Глюкоза и галактоза  всасываются путем котранспорта с натрием, концентрационный градиент которого создается Na+,К+-АТФазой базолатеральной  мембраны энтероцита. Это - так называемый вторичный активный транспорт.

Всасывание белков и аминокислот

У взрослого человека пищевые белки в неизмененом  виде не всасываются. Только у новорожденного в первые дни жизни цельные  белки молока поступают из кишечника  в кровь , о чем свидетельствует  появление в плазме ребенка материнских  глобулинов , которые обеспечивают иммунитет .

После того, как в  просвете кишечника завершается  гидролитическое расщеплениее белков (см. Переваривание белков ), продукты этого расщепления (аминокислоты и  олигопептиды) захватываются энтероцитами .

Всасывание аминокислот  протекает с участием стереоспецифичных  натрий-зависимых систем активного  транспорта , расположенных в мембране энтероцита, обращенной в просвет  кишечника. L-изомеры аминокислот  переносятся легче, чем D-изомеры  аминокислот . В настоящее время  обнаружены четыре системы переноса аминокислот:

1. система переноса  нейтральных аминокислот ( валина , фенилаланина , аланина ),

2. система переноса  основных аминокислот ( аргинина , цистеина , лизина , орнитина ),

3. система переноса  глицина и иминокислот ( пролина  , гидроксипролина ),

4. система переноса  дикарбоновых кислот ( глутаминовой  кислоты и аспарагина ).

Существует взаимосвязь  между транспортом некоторых  аминокислот, проявляющаяся в виде взаимного торможения по типу конкурентного  антагонизма (например, между глицином и метионином) или взаимного облегчения (например, между лизином и лейцином).

Всасывание олигопептидов  тоже происходит путем активного  транспорта , причем во многих случаях  системы переноса олигопептидов  работают быстрее, чем системы переноса аминокислот. Так, скорость транспорта некоторых дипептидов превышает  скорость переноса тех аминокислот, из которых они состоят. Пептидазы  щеточной каемки энтероцитов расщепляют значительную часть (около 40 - 60%) коротких пептидов лишь до ди- и трипептидов. Окончательный распад этих соединений до аминокислот происходит под действием пептидаз цитозоля.

Аминокислоты высвобождаются из энтероцита в области его базальной  и боковых поверхностей. В их высвобождении  участвуют многие механизмы пассивного транспорта - диффузия, облегченная  диффузия и активный транспорт . В  дальнейшем аминокислоты поступают  в кровь и переносятся по портальной системе в печень .

Белки пищи начинают расщепляться в желудке под действием  пепсина . Завершают их гидролиз в  основном ферменты поджелудочной железы : эндопептидазы ( трипсин , химотрипсин ) и экзопептидазы ( карбоксипептидазы , аминопептидазы ). В итоге образуются олигопептиды, дипептиды и аминокислоты.

Олигопептиды гидролизуются  олигопептидазами щеточной каемки . Дипептидазы  же находятся как в щеточной каемке , так и в цитоплазме энтероцита . Дипептиды всасываются быстрее  аминокислот, и, вероятно, их транспорт  идет иначе.

Итак, гидролиз белков до аминокислот идет в 3 местах: в  просвете кишки, в щеточной каемке и  в цитоплазме энтероцита.

У взрослых крупные  белки всасываются лишь в небольшом  количестве; возможно, это имеет  какое-то значение для попадания  антигенов в организм.

Существует несколько  систем транспорта аминокислот:

- для моноаминомонокарбоновых  аминокислот (имеется общий белок-переносчик, за который аминокислоты, на пример  триптофан и аланин, конкурируют  друг с другом);

- для диаминомонокарбоновых  аминокислот (аргинина, лизина и  орнитина), а также цистина; 

- для иминокислот  (пролина и гидроксипролина);

- для моноаминодикарбоновых  аминокислот (аспарагиновой и  глутаминовой).

Некоторые аминокислоты могут связываться с разными  белками-переносчиками, например, глицин - с переносчиками как моноаминомонокарбоновых  аминокислот, так и иминокислот. Почти во всех случаях всасывание аминокислот происходит путем котранспорта с натрием.  

В связи с наличием общих систем переноса при наследственных болезнях нарушен транспорт сразу  нескольких аминокислот: при цистинурии - цистина, аргинина, лизина и орнитина; при хартнуповской болезни - моноаминомонокарбоновых  аминокислот, особенно триптофана, фенилаланина и гистидина. Всасывание дипептидов при этом не страдает. В двенадцатиперстной и тощей кишках всасывание идет быстро, в подвздошной - медленно.

Всасывание жиров

Большинство жиров  пищи - триглицериды , содержащие длинноцепочечные жирные кислоты : насыщенные (пальмитиновую, стеариновую) и ненасыщенные (олеиновую, линолевую) ( рис. 285.1 ). В желудке капли  жира дробятся. Попадая в двенадцатиперстную кишку, жир и соляная кислота  вызывают выброс соответственно холецистокинина  и секретина , стимулирующих выделение  желчи и панкреатического сока. Компоненты этих двух секретов - желчные кислоты  с одной стороны, липаза и колипаза панкреатического сока с другой - обеспечивают переваривание и всасывание жиров.

Желчные кислоты ( рис. 285.2 ). Желчные кислоты образуются в печени из холестерина в количестве 0,2-0,6 г/сут и попадают в желчь  в конъюгированном виде (с глицином и таурином). В основном образуются конъюгаты холевой кислоты и  хенодезоксихолевой кислоты . В подвздошной  кишке всасывается до 90% поступивших  туда конъюгированных желчных кислот. Затем они попадают в воротную вену и возвращаются в печень: происходит кишечно-печеночный кругооборот. За сутки  весь запас желчных кислот (3-4 г) проходит через кишечник 5-10 раз (то есть в  двенадцатиперстную кишку в сутки  поступает 20-30 г желчных кислот), но лишь 0,2-0,6 г выводится с калом. При нормальном кишечно-печеночном кругообороте его скоростью, то есть числом циклов в сутки, и определяется количество желчных кислот, участвующих  в переваривании.

При заболеваниях или  резекции подвздошной кишки всасывание желчных кислот нарушается и возрастает их потеря с калом. В итоге их концентрация в кишечнике падает, что приводит к нарушению всасывания жира .

Подобная картина  возникает и при связывании желчных  кислот анионообменными смолами, например холестирамином (см. " Болезнь Крона ").

Сам по себе понос  может увеличивать потерю желчных  кислот: показано, в частности, что  это происходит у здоровых людей  с искусственно вызванным поносом.

Переваривание жиров  в полости кишечника. Желчные  кислоты обладают высокой поверхностной  активностью. Неполярные (гидрофобные) группы их молекул присоединяются к  жирам, и в результате капли жира становятся окруженными слоем желчных  кислот, полярные (гидрофильные) группы которых обращены наружу. Благодаря  этому на молекулы жиров, расположенные  на поверхности этих капель, может  действовать гидрофильная липаза. Кроме  того, желчные кислоты очищают  поверхность капли жира от экзогенных и эндогенных белков. Колипаза (белок  панкреатического сока , присутствующий в нем в виде проколипазы) удерживает липазу у поверхности капли. Без  колипазы липаза "смывалась" бы желчными кислотами.

Липаза, колипаза и  желчные кислоты вместе образуют комплекс, гидролизующий жир. Основные конечные продукты гидролиза - 2-моноглицериды  и жирные кислоты, менее 5% жира остается в виде ди- и триглицеридов.

При той концентрации желчных кислот, которая создается  в кишечнике на высоте пищеварения (5-15 ммоль/л), они соединяются в  так называемые мицеллы. В них  проникают жирные кислоты и моноглицериды, образуя смешанные мицеллы. Это  способствует удержанию жирных кислот и моноглицеридов в растворе (именно поэтому взвесь триглицеридов мутная, а смешанных мицелл - прозрачная). Образование мицелл лучше всего  идет при участии конъюгированных  желчных кислот и при нормальном рН кишечного содержимого.

Обмен жира внутри энтероцита ( рис. 285.1 ). В составе смешанных  мицелл моноглицериды и жирные кислоты  свободно проходят через неподвижный  слой жидкости, покрывающей энтероцит, а затем диффундируют в клетку, покидая мицеллу. В двенадцатиперстной кишке одновременно существуют крупные  смешанные мицеллы, насыщенные продуктами липолиза, и еще более крупные  жидкокристаллические липосомы, насыщенные свободными жирными кислотами и  желчными кислотами. Эти состояния  могут переходить друг в друга. Попав  в энтероцит, жирные кислоты связываются с особыми белками, и дальнейшая их судьба зависит от длины цепи.

Длинноцепочечные  жирные кислоты (16 и 18 атомов углерода) и содержащие их моноглицериды сразу  этерифицируются в триглицериды ферментами эндоплазматического ретикулума . Далее вместе с холестерином , фосфолипидами  и апопротеинами они образуют хиломикроны и ЛПОНП , которые  накапливаются в аппарате Гольджи  и секретируются в лимфатические  капилляры.

Среднецепочечные  жирные кислоты (8-12 атомов углерода) сразу  попадают в портальный кровоток, где  связываются с альбумином. Этерифицируется  и участвует в образовании  липопротеидов лишь небольшая их часть.

Триглицериды: всасывание

В норме всасывается  свыше 90% триглицеридов. Это означает, что ежедневно в кровь попадает около 80-170 ммолей (70-150 г) экзогенных триглицеридов. В тонком кишечнике происходит образование  и так называемых эндогенных триглицеридов (то есть тех, которые синтезируются  из эндогенных жирных кислот ), однако их главным источником является печень , откуда они секретируются в форме  липопротеинов очень низкой плотности . Спектр остатков жирных кислот, обнаруживаемых в триглицеридах хиломикрон и  ЛПОНП , в значительной степени зависит  от набора жирных кислот триглицеридов, поступающих с пищей. Если в ней, к примеру, оказывается недостаточное  количество линолевой кислоты , то в  организме может возникать ее дифицит, особенно у пациентов, страдающих нарушениями всасывания ( Press M. ea, 1974 ). Время полужизни триглице- ридов  в плазме относительно невелико - они  быстро гидролизуются и захватываются  различными органами, главным образом, жировой тканью . Эти процессы протекают  с участием липолитических ферментов. После приема жирной пищи уровень  триглицеридов заметно повышается и ос- тается высоким в течение  нескольких часов. В норме все  триглицериды хиломикрон должны быть удалены из кровотока в течение 12 часов.

Всасывание холестерина

В составе хиломикронов и ЛПОНП холестерин попадает в  лимфу. Независимо от того, сколько  холестерина попадает в организм с пищей, усваивается в среднем 35-40%, причем процесс всасывания опосредуется лимфатической системой . Всасывание холестерина пищи и реабсорбция  желчных кислот играют важную роль в ограничении скорости синтеза  холестерина клетками печени ( Grundy S.M., 1969 ).

Панкреатическая липаза гидролизует эфиры холестерина , содержащиеся в пище и желчи. Гидролиз завершает холестеринэстераза микроворсинок, всасывается только свободный холестерин . В энтероците большая часть его  этерифицируется. Кроме того, энтероциты синтезируют часть эндогенного  холестерина.

Всасывание жирорастворимых  витаминов

Всасывание витамина A , витамина D , витамина Е и витамина К изучено неполно.

После переноса в  энтероцит (или образования в  энтероците из бета-каротина ) витамин A соединяется в основном с пальмитиновой  кислотой , в составе хиломикронов попадает в лимфу и запасается в печени в виде пальмитата .

Витамин D , витамин  Е и витамин К также попадают в хиломикроны , но для их транспорта этерификация, очевидно, не требуется.

Всасывание витаминов  группы B

Всасывание витамина B12 - см. гл. " Мегалобластные анемии ".

Фолиевая кислота  находится в пище в виде полиглутаматов. Гаммаглутамилгидролаза (карбоксипептидаза G) расщепляет их до моноглутаматов, которые  затем всасываются. Некоторые препараты ( пероральные контрацептивы , сульфасалазин , фенитоин , триметоприм , пириметамин ) нарушают всасывание фолиевой кислоты  и могут вызвать дефицит фолиевой кислоты . Например, сульфасалазин - конкурентный ингибитор трех ферментов, участвующих  в обмене фолатов в кишечнике: дигидрофолатредуктазы, метилентетрагидрофолатредуктазы  и метилсериноксиметилтрансферазы.

Витамин В1 и витамин  В2 , видимо, всасываются путем простой  диффузии.

Всасывание воды и электролитов

В различных отделах  кишечника вода и электролиты  всасываются по-разному. Они могут  проходить как через энтероциты (пересекая две мембраны - апикальную и базолатеральную), так и между  ними, в обоих случаях попадая  в межклеточное пространство.

Апикальные отделы соседних клеток связаны плотными контактами, между которыми находятся поры. Обычно закрытые, поры расширяются при всасывании.