В желудке не расщепляются белки до аминокислот. Расщепление белков в процессе пищеварения

Расщепление белков до аминокислот начинается в желудке, продолжается в двенадцатиперстной кишке и заканчивается в тонком кишечнике. В некоторых случаях распад белков и превращения аминокислот могут происходить также в толстом кишечнике под влиянием микрофлоры.

Протеолитические ферменты подразделяют по особенности их действия на экзопептидазы , отщепляющие концевые аминокислоты, и эндопептидазы , действующие на внутренние пептидные связи.

В желудке пища подвергается воздействию желудочного сока, включающего соляную кислоту и ферменты. К ферментам желудка относятся две группы протеаз с разным оптимумом рН, которые упрощенно называют пепсин и гастриксин . У грудных детей основным ферментом является реннин .

Регуляция желудочного пищеварения

Регуляция осуществляется нервными (условные и безусловные рефлексы) и гуморальными механизмами. К гуморальным регуляторам желудочной секреции относятся гастрин и гистамин .

Гастрин стимулирует главные, обкладочные и добавочные клетки, что вызывает секрецию желудочного сока, в большей мере соляной кислоты. Также он обеспечивает секрецию гистамина.

Гастрин выделяется специфичными G-клетками:

в ответ на раздражение механорецепторов,
в ответ на раздражение хеморецепторов (продукты первичного гидролиза белков),
под влиянием n.vagus.

Гистамин , образующийся в энтерохромаффиноподобных клетках (ECL-клетки, принадлежат фундальным железам) слизистой оболочки желудка, взаимодействует с Н 2 -рецепторами на обкладочных клетках желудка, увеличивает в них синтез и выделение соляной кислоты.

Закисление желудочного содержимого подавляет активность G-клеток и по механизму обратной отрицательной связи снижает секрецию гастрина и желудочного сока.

Соляная кислота

Одним из компонентов желудочного сока является соляная кислота. В образовании соляной кислоты принимают участие париетальные (обкладочные) клетки желудка, образующие ионы Н + . Источником ионов Н + является угольная кислота, образуемая ферментом карбоангидразой . При ее диссоциациии, кроме ионов водорода, образуются карбонат-ионы НСО 3 – . Они по градиенту концентрации движутся в кровь в обмен на ионы Сl – . В полость желудка ионы Н + попадают энергозависимым антипортом с ионами К + (Н + ,К + -АТФаза ), хлорид-ионы перекачиваются в просвет желудка также с затратой энергии.

При нарушении нормальной секреции HCl возникают гипоацидный или гиперацидный гастрит, отличающиеся друг от друга по клиническим проявлениям, последствиям и требуемой схеме лечения.

Функции соляной кислоты

денатурация белков пищи,
бактерицидное действие,
высвобождение железа из комплекса с белками и перевод в двухвалентную форму, что необходимо для его всасывания,
превращение неактивного пепсиногена в активный пепсин,
снижение рН желудочного содержимого до 1,5-2,5 и создание оптимума рН для работы пепсина,
после перехода в 12-перстную кишку – стимуляция секреции кишечных гормонов и, следовательно, панкреатического сока и желчи.

Кислая реакция желудочного сока обусловлена присутствием HCl, ионов HPO 4 2- и H 2 PO 4 - , при патологиях (гипо- и анацидное состояние, онкология) свой вклад может вносить молочная кислота. Совокупность всех веществ желудочного сока, способных быть донорами протонов, составляет общую кислотность . Соляную кислоту, находящуюся в комплексе с белками и другими продуктами переваривания, называют связанной соляной кислотой, оставшуюся часть - свободной соляной кислотой. Содержание свободной HCl подвержено изменениям, в то же время количество связанной HCl относительно постоянно.

Пепсин

Пепсин является эндопептидазой , то есть он расщепляет внутренние пептидные связи в молекулах белков и пептидов. Синтезируется в главных клетках желудка в виде неактивного профермента пепсиногена, в котором активный центр "прикрыт" N-концевым фрагментом. При наличии соляной кислоты конформация пепсиногена изменяется таким образом, что "раскрывается" активный центр фермента, который отщепляет остаточный пептид (N-концевой фрагмент), т.е. происходит аутокатализ . В результате образуется активный пепсин, активирующий и другие молекулы пепсиногена.

Превращение пепсиногена в пепсин

Оптимум рН для пепсина 1,5-2,0. Пепсин, не обладая высокой специфичностью, гидролизует пептидные связи, образованные аминогруппами ароматических аминокислот (тирозина, фенилаланина, триптофана), аминогруппами и карбоксигруппами лейцина , глутаминовой кислоты и т.д..

Связи, расщепляемые пепсином

Гастриксин

Гастриксин по своим функциям близок к пепсину, его количество в желудочном соке составляет 20-50% от количества пепсина. Синтезируется главными клетками желудка в виде профермента и активируется соляной кислотой . Оптимум рН гастриксина соответствует 3,2-3,5 и значение этот фермент имеет при питании молочно-растительной пищей, слабее стимулирующей выделение соляной кислоты и одновременно нейтрализующей ее в просвете желудка. Гастриксин является эндопептидазой и гидролизует связи, образованные карбоксильными группами дикарбоновых аминокислот.

«Расщепление белков в желудочно-кишечном тракте» — это первая из четырёх статья из цикла «Обмен белков в организме человека»

В течение всей жизни в организме происходят одновременно разрушения и биосинтез клеток и тканей. Эти противоположные, но тесно связанные между собой процессы — ассимиляция и диссимиляция — составляют основу жизни. Итак, в организм должны постоянно поступать вещества, необходимые для построения новых клеток. Главная роль в этом принадлежит белкам, так как ни углеводы, ни жиры не могут их заменить в образовании основных структурных элементов органов и тканей. Среди различных преобразований, присущих живой материи, основное место занимает белковый обмен .

В связи с тем, что белки являются азотсодержащими веществами, одним из методов, характеризующим состояние белкового обмена в организме, может быть определение баланса азота. У здорового человека при нормальном питании отмечается состояние белкового равновесия, когда поступление азота компенсирует его затраты. При отрицательном азотистом балансе количество выведенного азота превышает его количество, поступающее в составе белков. Такое состояние может наблюдаться при нарушении деятельности пищеварительной системы, белковом голодании и т п.

Положительный азотистый баланс бывает в тех случаях, когда количество выведенного азота меньше того, что поступает в составе белков. Это характерно для растущего организма, при беременности, при повышении активности процессов биосинтеза белка (например, при физических нагрузках).

Для синтеза белков в организме необходимы различные аминокислоты. Некоторые из них, образующиеся в самом организме, называются заменимыми . Аминокислоты, не синтезирующиеся в организме человека, называются незаменимыми . Они должны регулярно поступать с пищей. Белки, в состав которых входят заменимые и незаменимые аминокислоты в соотношениях, приближающихся к таковым в организме, называют полноценными .

Среди пищевых продуктов практически нет белков, которые полностью соответствуют этим требованиям. Наиболее близки к полноценному белки материнского молока, куриного яйца. Итак, для полного обеспечения здорового организма полноценными белками в суточный рацион должны быть включены различные пищевые продукты как животного, так и растительного происхождения.

Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо поступление такого количества полноценного белка, которое будет покрывать все потребности организма. Оно зависит от пола, возраста, интенсивности труда и т.д. С учетом этих факторов разработаны нормы белкового питания. Недостаточное потребление белков приводит к нарушению процессов жизнедеятельности, ухудшению здоровья, а длительное белковое голодание неизбежно заканчивается гибелью.

Белки необходимы для организма, прежде всего, как пластический материал, из которого строятся клетки всех тканей, органов и систем. Однако пищевые белки не могут быть использованы без предварительного расщепления в организме, так как они имеют сложную структуру и видовую специфичность.

Расщепление (гидролиз) белков на аминокислоты, которые лишены видовой и тканевой специфичности, происходит в желудочно-кишечном тракте.

Расщепление белков в пищеварительном тракте (ЖКТ).

Переваривание питательных веществ (белков, углеводов, липидов) — это процесс гидролиза соответствующих соединений, входящих в состав продуктов питания, который происходит в пищеварительном тракте и приводит к образованию простых биомолекул. Последние за счет действия специфических механизмов мембранного транспорта всасываются в кровь или лимфу.

Переваривание белков начинается в желудке под действием желудочного сока. В состав желудочного сока входит соляная кислота, которая вырабатывается обкладочными клетками слизистой оболочки желудка. Она денатурирует белок, облегчает его последующее расщепление. В состав желудочного сока входят кислые фосфаты и некоторые органические кислоты. Соляная кислота способствует превращению профермента пепсиногена, который секретируется главными клетками слизистой оболочки желудка, в активный протеолитический фермент пепсин .

Оптимальная концентрация водородных ионов для пепсина составляет 1,5 — 2,5, что соответствует кислотности желудочного сока в процессе пищеварения. При увеличении рН среды до 6,0 (в кишечнике) пепсин теряет свою активность. Пепсин относится к однокомпонентным ферментам, то есть к ферментам-протеинам. За сутки в желудке вырабатывается около 2 г пепсина.

Каталитическая активность пепсина желудка очень высока. Он катализирует расщепление пептидных связей в молекуле белка, образованных аминогруппами ароматических и дикарбоновых аминокислот. В результате действия пепсина образуются полипептиды различной величины и отдельные свободные аминокислоты.

Кроме пепсина, в желудочном соке содержится протеолитический фермент гастриксин , оптимальное значение рН которого находятся в пределах 3,5 — 4,5. Гастриксин вступает в действие на последних этапах переваривания пищи в желудке.

В желудке грудных детей обнаружен сычужный фермент — химозин. Оптимум действия этого фермента рН 3,5 — 4,0. Под влиянием химозина в присутствии солей кальция казеиноген молока в ходе гидролиза превращается в казеин и молоко свёртывается.

Легче других в желудке перевариваются альбумины и глобулины животного и растительного происхождения; плохо расщепляются белки соединительной ткани (коллаген и эластин) и совсем не расщепляются кератин и протамины.

Частично переваренная полужидкая масса питательных соединений, которая образуется в желудке (химус) периодически поступает через пилорический клапан в двенадцатиперстную кишку. В эту часть пищеварительного канала поступают из поджелудочной железы протеолитические ферменты и пептидазы, которые действуют на пептиды, поступающие из желудка. Каталитическое действие этих ферментов происходит в слабощелочной среде (рН 7,5 — 8,0), которая образуется имеющимися в кишечном соке бикарбонатами.

Большинство ферментов протеолитического действия, функционирующих в тонкой кишке, синтезируются в экзокринных клетках поджелудочной железы в виде проферментов, которые активируются после их поступления в двенадцатиперстную кишку (трипсиноген, химотрипсиноген, проэластаза, прокарбоксипептидазы А и Б). Гидролиз белков и пептидов, поступающих из желудка, происходит как в полости тонкой кишки, так и на поверхности энтероцитов — пристеночное или мембранное пищеварение .

Сок поджелудочной железы поступает в двенадцатиперстную кишку и смешивается с кишечным соком. Эта смесь содержит протеолитические ферменты, расщепляющие белки, альбумозы и пептоны до небольших пептидов, а затем до аминокислот. К протеолитическим ферментам относятся трипсин, химотрипсин, карбоксипептидазы, аминопептидазы и большая группа три- и дипептидаз.

Трипсин находится в соке поджелудочной железы в неактивной форме, в виде профермента трипсиногена . Его активация происходит под действием фермента кишечного сока — энтерокиназы. Для процесса активации необходимы ионы Са 2+. Процесс преобразования трипсиногена в трипсин осуществляется путем отщепления небольшого пептида с N-конца пептидной цепи фермента.

Трипсин гидролизует как нерасщепленные в желудке белки, так и высокомолекулярные пептиды, действуя главным образом на пептидные связи между аргинином и лизином. Оптимум рН для трипсина составляет 7,0 — 8,0. Трипсин делает сравнительно неглубокий гидролиз белка, образует полипептиды и небольшое количество свободных аминокислот.

Активность трипсина может снижаться под влиянием ряда ингибиторов. К ним относятся основные пептиды с молекулярной массой 9000 ед. Они обнаружены в поджелудочной железе, крови, легких, в бобах сои. Снижает активность трипсина и мукопротеин, содержащийся в сырых яйцах — авидин .

Химотрипсин — второй протеолитический фермент поджелудочной железы. Он также секретируется в неактивной форме, в виде химотрипсиногена. Под действием трипсина химотрипсиноген переходит в активный фермент — химотрипсин. Действие химотрипсина подобно действию трипсина. Оптимум рН для обоих ферментов примерно одинаковый, химотрипсин действует на белки и полипептиды, содержащие ароматические аминокислоты (тирозин, фенилаланин, триптофан), а также на пептидные связи, которые не подвергаются воздействию трипсина (метионин, лейцин).

Пептиды, которые образуютсяся в результате воздействия на белки пепсина, трипсина и химотрипсина в нижних отделах тонкой кишки, подвергаются дальнейшему расщеплению. Этот процесс осуществляют карбоксипептидазы, аминопептидазы . Эти ферменты относятся к металлоферментам. Они активируются двухвалентными ионами: Mg 2+ , Mn 2+ , Со 2+ , которые играют важную роль в формировании фермент-субстратного комплекса.

Механизм действия амино- и карбоксипептидаз заключается в отщеплении от пептидов конечных аминокислот, имеющих свободную аминную или карбоксильную группу. Небольшие пептиды, которые остались нерасщепленными и состоят из трех-четырех аминокислотных остатков, подвергаются гидролизу специфическими ди- и триаминопептидазами . В соке поджелудочной железы присутствует фермент эластаза . Эластаза — эндопептидаза, которая также имеет широкую субстратную специфичность, расщепляя пептидные связи, образующиеся остатками аминокислот малого размера — глицина, аланина, серина.

Таким образом, в результате последовательного действия на белки протеолитических ферментов в кишечнике образуются свободные аминокислоты, которые всасываются в кровь через стенку кишечника.

Апр 21, 2013 Профессор И. Ф. Лорие

Ежедневно, и не один раз в день, люди оставляют все свои дела, чтобы поесть. Подобно машине, которую необходимо регулярно заправлять горючим, водой и смазочным маслом, человек должен в определенное время дня съедать различные пищевые продукты - основной для него источник энергии. И подобно мотору, в котором одни вещества, высвобождая энергию, превращаются в другие, уже ненужные отходы, так и в организме человека пища, прежде чем всосаться в кровь и частично превратиться в отбросы, подвергается весьма сложным изменениям, насыщая при этом тело силой. Силой, без которой человек не смог бы стать творцом всего того, что делает его жизнь интересной и содержательной.

Кроме того, пища дает материал для так называемых пластических процессов, то есть обеспечивает рост тканей тела, восстановление и замену постоянно разрушающихся клеток.

Вот эту, столь ответственную функцию, благодаря которой пища начинает превращаться в вещества, дающие организму человека энергию и материал для пластических процессов, выполняет желудочно-кишечный тракт.

Его недаром назвали трактом. Это действительно очень разумно устроенный путь, длиной около восьми метров. Здесь имеются различные регулировочные приспособления, с помощью которых съеденная пища неторопливо, с необходимыми остановками совершает свой недолгий путь.

Начинается пищеварительный тракт с полости рта, где твердая пища перемалывается зубами и смачивается слюной. Три пары крупных и множество мелких желез непрерывно выделяют ее в ротовую полость. Во время еды количество слюны значительно возрастает. За сутки ее выделяется приблизительно около одного литра. Слюна не только смачивает пищевые комки, облегчая им дальнейшее продвижение, но и содержит важный фермент - птиалин или амилазу. Поэтому уже в ротовой полости начинается расщепление углеводов. Кроме того, с помощью слюны отсюда удаляется все, что чрезмерно раздражает слизистую оболочку рта, что попадает случайно и не может служить пищей.

Разжеванные и смоченные слюной комки пищи в тот момент, когда человек делает глотательные движения, легко проскальзывают изо рта в глотку и, не задерживаясь в ней, проходят в пищевод.

Это узкая, длиной приблизительно в 25 сантиметров, диаметром в 2-2,5 сантиметра вертикально расположенная трубка, соединяющая глотку с желудком. Хотя пищевод не принимает активного участия в переработке пищи, он устроен по той же системе, что и нижележащие отделы пищеварительного аппарата - желудок и кишечник: стенки всех этих органов состоят из трех слоев.

Внутренний слой образован слизистой оболочкой, в которой заложены различные железы, имеющие в каждом из отделов желудочно-кишечного тракта специфические особенности. Они выделяют пищеварительные соки, с помощью которых происходит расщепление пищевых продуктов. Выделяют они также и слизь, защищающую внутреннюю поверхность пищеварительного канала от действия раздражающей, грубой и острой пищи.

Под слизистой лежит средняя - мышечная оболочка, состоящая из продольных и круговых мышц. Их сокращения позволяют плотно обхватывать пищевой комок и с помощью волнообразных движений, так называемой перистальтики проталкивать его дальше. Мышцы пищеварительного канала относятся к группе гладких мышц и в отличие от поперечнополосатой мускулатуры лица, туловища и конечностей сокращаются непроизвольно. Поэтому люди обычно не могут по желанию сокращать или расслаблять их. Только прямая кишка, имеющая не гладкую, а поперечнополосатую мускулатуру может подчиняться произвольным сокращениям. Третий - наружный слой называется серозной оболочкой. Она имеет гладкую блестящую поверхность и состоит в основном из плотной соединительной ткани. От серозной оболочки желудка и кишечника по всей его длине начинается особая, также соединительнотканная широкая пластина - брыжейка, с помощью которой пищеварительные органы прикрепляются к задней стенке брюшной полости. В брыжейке проходят кровеносные и лимфатические сосуды, снабжающие кровью и лимфой органы пищеварения, а также нервы, управляющие их движениями и секрецией.

Таковы три слоя, из которых состоят стенки всего пищеварительного канала. Конечно, в различных отделах они не во всех деталях схожи, но принцип их строения остается одним и тем же от пищевода до прямой кишки.

Пробежав пищевод приблизительно за 6 секунд, пищевой комок попадает в желудок . Желудок представляет собой удлиненный мешок, косо расположенный в верхней половине брюшной полости. Большая его часть лежит слева от средней линии тела. Начало желудка находится под левым куполом диафрагмы - мышечной перегородки, отделяющей брюшную полость от грудной. Вход в желудок - там, где в него впадает пищевод, и выход, именуемый привратником, имеют круговые запирательные мышцы - жомы. Сокращаясь, они отделяют полость желудка от расположенной за ним двенадцатиперстной кишки и от пищевода.

Говоря образно, можно сказать, что желудок заранее «знает» о предстоящем очередном поступлении пищи и готовится к этому уже тогда, когда пища еще и не попадала в рот.

Кому не известно выражение «слюнки текут» и состояние, возникающее в тот момент, когда мы еще только видим что-либо аппетитное или чувствуем запах его? Так вот одновременно со «слюнками», появляющимися в ротовой полости, и в желудке начинают выделяться первые порции пищеварительных соков. Этот сок, возникающий до того, как еда попала в рот, И. П. Павлов назвал аппетитным или запальным соком и придавал ему большое значение в процессе дальнейшего переваривания пищи. Запальный сок является как бы тем маленьким огоньком, который, появившись, заставляет разгораться более сложные химические процессы - в их «огне» начинается переваривание поступивших в желудок пищевых продуктов.

Если вид еды не вызывает запального сока, если человек остается равнодушным к тому, что стоит на столе, то это будет мешать успешному пищеварению: пища попадет в желудок, который окажется недостаточно подготовленным для ее переваривания. Поэтому и придается такое большое значение красивой сервировке стола, аппетитно приготовленным кушаньям. В центральной нервной системе образуются условнорефлекторные связи между внешним видом и запахом пищи деятельностью желудочных желез, что позволяет на расстоянии выявлять наше отношение к еде: испытывать удовольствие в одних случаях и отвращение в других.

Есть еще одна сторона в этом условнорефлекторном процессе: если запальный сок уже вызван теми или иными причинами, если уже, что называется, «потекли слюнки», то не надо откладывать трапезу. Этим будет нарушаться гармоничная связь между деятельностью различных участков пищеварительного тракта и желудок будет работать впустую, как бы «на холостом ходу». Частые нарушения этих нервно регуляторных связей способствуют возникновению разных заболеваний, в том числе катара и язвы желудка.

Но вот пища попала в ротовую полость. Секреция желез слизистой оболочки желудка с этого момента становятся еще более интенсивной: начинается стадия врожденных пищевых рефлексов в работе этих желез. Рефлекс при этом идет от чувствительных окончаний вкусовых нервов языка и глотки в один из разделов центральной нервной системы - в продолговатый мозг, а затем к нервным сплетениям, заложенным между слоями стенки желудка. Характерно, что выделение пищеварительных соков при этом начинается лишь в тех случаях, когда в рот попадают только съедобные продукты.

Таким образом, к тому времени, когда пережеванная и смоченная слюной пища попадает в желудок, он находится в таком состоянии, что его можно сравнить с уже растопленной печью. Пищевые комки, механически раздражая его стенки и воздействуя своими химическими элементами, вызывают еще более активное выделение пищеварительных соков, которые начинают непосредственно влиять на составные части пищи.

В состав пищеварительного сока желудка входят соляная кислота и особое вещество - фермент пепсин, которые начинают расщеплять белки пищи до так называемых альбумоз и пептонов. Здесь также имеется сычужный фермент - химозин, створаживающий молочные продукты, и немного липазы - фермента, способствующего начальному распаду жиров. Кроме того, особые железы выделяют слизь, которая предохраняет внутреннюю стенку желудка от чрезмерно раздражающих воздействий пищи. Соляная кислота желудочного сока не только принимает участие в переваривании белков пищи. Она обладает также и защитными свойствами, обезвреживая многие ядовитые вещества, попадающие в желудок с пищей.

Продукты расщепления пищи почти не поступают в кровеносные сосуды непосредственно из желудка. В нем всасываются главным образом алкоголь и различные вещества, растворенные на спирте.

Превращения, происходящие с пищей в желудке, настолько существенны, что в тех случаях, когда почему-либо процессы переваривания здесь нарушаются, это всегда отражается на деятельности остальных разделов желудочно-кишечного тракта. Поэтому надо постоянно соблюдать правильный режим питания - основное условие, предохраняющее желудок от различных нарушений.

Через 3-5 часов пребывания в желудке пища полностью переходит в следующий отдел - двенадцатиперстную кишку . Этот переход происходит постепенно, небольшими долями. После того, как очередная порция попадет в двенадцатиперстную кишку, мышечный жом привратника желудка сокращается. Следующая порция не сможет покинуть желудок до тех пор, пока соляная кислота, попавшая в двенадцатиперстную кишку из желудка вместе с предыдущим комком пищи, не будет нейтрализована щелочами, имеющимися в соках этой кишки.

Названная так анатомами древности потому, что ее длина - около 26-30 сантиметров - равняется приблизительно ширине положенных рядом двенадцати пальцев, имеет вид подковы, в изгибе которой лежит поджелудочная железа.

Выделяет пищеварительный сок, который через специальный проток изливается в полость двенадцатиперстной кишки. По другим путям сюда же поступает вырабатываемая печенью желчь. Вместе с ферментом липазой, имеющейся в соке поджелудочной железы, она принимает активное участие в расщеплении жиров. Сок поджелудочной железы содержит также фермент трипсин, способствующий дальнейшему перевариванию белков, и фермент амилазу, расщепляющую углеводы до одной из промежуточных стадий - стадии дисахаридов. Таким образом, в двенадцатиперстной кишке все органические вещества пищи - белки, жиры и углеводы - подвергаются весьма интенсивному воздействию различных ферментов.

Из двенадцатиперстной кишки пищевая кашица, называемая химусом, переходит в тонкий кишечник. Это - самый большой отрезок пищеварительного тракта длиной около 6 метров; диаметр его 2-3 сантиметра. Здесь под воздействием различных ферментов происходит окончательное расщепление сложно устроенных веществ - белков, жиров, углеводов - на такие простые органические соединения, с которых в полной мере начинается новый процесс - процесс всасывания их в кровеносные и лимфатические сосуды брыжейки.

Это тот этап желудочно-кишечного тракта, где пищевые продукты превращаются, наконец, в такие вещества, которые, всосавшись в кровь, могут быть использованы клетками нашего тела для своей жизнедеятельности.

Петли тонкого кишечника находятся в постоянном движении. Перистальтика способствует хорошему перемешиванию и передвижению пищевых масс к толстым кишкам. Процесс этот довольно длительный: обычная смешанная пища, которая составляет наш ежедневный рацион, находится в тонком кишечнике около 6-7 часов.

Если внимательно посмотреть на слизистую оболочку тонких кишок даже невооруженным глазом, то можно увидеть, что вся она усеяна как бы маленькими волосками - ворсинками. Высота каждой из них составляет приблизительно один миллиметр. На одном квадратном миллиметре слизистой насчитывается от 20 до 40 ворсинок. Во время прохождения пищи ворсинки непрерывно, каждая в определенном ритме, быстро сокращаются почти на половину своего pocтa, а затем медленно вытягиваются. Совокупность этих движений создает всасывающее действие, благодаря которому расщепленные пищевые продукты из кишечника переходят в кровь.

Множество ворсинок сильно увеличивает всасывающую поверхность тонкого кишечника: общая ее площадь равняется приблизительно 4-4,5 квадратным метрам, что в 2-2,5 раза превышает площадь наружной поверхности тела.

Все, что не всосалось в тонких кишках, переходит в толстый кишечник. Диаметр его равняется приблизительно 5-6 сантиметрам, длина - около одного метра. От тонких кишок он отделен особым клапаном - баугиниевой заслонкой, которая периодически пропускает отдельные порции химуса в начальный отрезок толстого кишечника - слепую кишку. На нижней поверхности слепой кишки имеется отросток, похожий на червяка. Это - аппендикс. В нем нередко возникает воспалительный процесс, широко известный под названием аппендицита.

Имеет форму буквы П, у которой приподняты верхние углы. Отдельные отрезки толстого кишечника носят название слепой, восходящей, поперечноободочной, нисходящей и сигмовидной кишки - ее назвали так потому, что она изогнута наподобие греческой буквы - сигмы.

В толстом кишечнике благодаря различным бактериям, постоянно живущим в нем, начинаются активные процессы брожения. Они способствуют размельчению клетчатки, которой много в продуктах растительного происхождения. Здесь же весьма интенсивно всасывается вода, поступающая в толстый кишечник вместе с химусом, а также начинает формироваться кал.

Движения толстых кишок менее энергичны, чем тонких. Поэтому химус находится здесь гораздо дольше - 10-12 часов; это способствует его окончательному перевариванию и максимальному обезвоживанию.

В результате многочисленных изменений, которые претерпевают несколько килограммов пищевых продуктов, включая до двух литров воды, поступающих в желудок за сутки, объем их в последних участках толстого кишечника резко сокращается, составляя в среднем в зависимости от состава пищи всего лишь 150-350 граммов.

Активное участие в акте дефекации играют сокращения поперечнополосатой мускулатуры прямой кишки, а также мышц промежности и брюшного пресса.

Таков путь пищевых продуктов в желудочно-кишечном тракте, совершающийся у здоровых людей в среднем за» 21-23 часа. К различным отклонениям в процессе пищеварения нельзя относиться равнодушно. Они всегда говорят о нарушениях в каких-то участках самого пищеварительного канала или в других органах человеческого тела. Поэтому чем скорее такие люди обратятся к врачу, тем больше уверенности, что наступившее заболевание не перейдет в хроническую форму и не даст каких-либо осложнений.

Желудочно-кишечный тракт - это своеобразный конвейер, по которому непрерывно движется пища. В этом конвейере существует исключительно четкая последовательность и преемственность в течении отдельных процессов. На каждом этапе совершается строго определенное воздействие на пищевые продукты, в результате чего они в конце концов дают энергию, необходимую для жизнедеятельности организма. Следует также отметить, что этот «конвейер» обладает высокой приспособляемостью к различным видам пищи.

Но желудочно-кишечный тракт не только перерабатывает пищу и удаляет ее непригодные остатки. Его функция гораздо шире. Ведь в каждой клетке нашего тела в результате обмена веществ образуются ненужные продукты, которые должны быть обязательно удалены. В противном случае может наступить отравление этими ядами. Значительная часть таких продуктов обмена веществ в клетках также поступает по кровеносным сосудам в кишечник, где распадается и выводится вместе с калом. Таким образом, желудочно-кишечный тракт наряду с функциями пищеварения выполняет и другую, не менее важную задачу - освобождает организм от многих ядовитых продуктов, образующихся в течение его жизнедеятельности.

Слаженная деятельность всех отделов пищеварительного канала - результат регуляции, осуществляемой главным образом нервной системой. Некоторые из этих процессов подчинены нашему сознанию. К ним, например, относятся акты глотания, пережевывания пищи, дефекации. Другие же - выделения ферментов, расщепление пищевых веществ, всасывание, движение желудка и кишечника - происходят как бы автоматически, без участия нашего сознания. Они совершаются под влиянием так называемой вегетативной нервной системы. Однако и эти «автоматические» процессы тоже связаны с высшими отделами центральной нервной системы, в частности с корой головного мозга. Поэтому различные изменения в психическом состоянии - волнения, огорчения, ссоры, страхи, радость - отражаются на ходе пищеварительных процессов, вызывая у одних запоры, отрыжки, понижение аппетита, у других - рвоты, поносы, «волчий голод». Такие расстройства пищеварения обычно проходят после общего успокоения нервной системы.

Переваривание белков происходит в 3 этапа:в желудке;в тонком кишечнике;в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника.

Расщепление белков происходит при участии нескольких групп ферментов:

Эндопептидазы – гидролизуют пептидные связи внутри полипептидной цепи.

Экзопептидазы – катализирует разрыв концевой пептидной связи с образованием одной какой-либо аминокислоты.

К эндопептидазам относятся следующие ферменты: пепсин, гастрин, трипсин, химотрипсин, эластаза.

К экзопептидазам относятся: карбоксипептидазы, аминопептидазы, дипептидазы.

1.Переваривание белков в желудке . Пепсин - важный фермент желудка, расщепляющий белки. Он наиболее активен при рН 2,0-3,0 и не активен при рН выше 5,0. Вследствие этого для проявления расщепляющего действия белка ферментом желудочный сок должен быть кислым. Железы желудка секретируют большое количество соляной кислоты. Когда кислота смешивается с желудочным содержимым, рН составляет в среднем 2,0-3,0, что чрезвычайно благоприятно для активности пепсина.

Одной из важных переваривающих особенностей пепсина является его способность переваривать белок коллаген - альбуминоподобный тип белка, который лишь незначительно расщепляется под действием других пищеварительных ферментов. Коллаген - главная составляющая часть межклеточной соединительной ткани мяса; поэтому для расщепления белков мяса ферментами пищеварительного тракта прежде всего необходимо переварить коллагеновые нити. Пепсин только начинает процесс переваривания белка , обычно обеспечивая только 10-20% полного переваривания белков и превращение их в альбумозы (крупные полипептиды), пептоны и мелкие полипептиды. Это расщепление белков происходит в результате гидролиза пептидной связи между аминокислотами.

2.Переваривание белков секретами поджелудочной железы . Переваривание белка преимущественно происходит в верхних отделах тонкого кишечника, в двенадцатиперстной кишке и тощей кишке под воздействием протеолитических ферментов, секретируемых поджелудочной железой. Частично расщепленные продукты белковой пищи, поступая в тонкий кишечник из желудка, подвергаются воздействию главных протеолитических панкреатических ферментов: трипсина, хемотрипсина, карбоксиполипептидазы и проэластазы.

Трипсин и хемотрипсин расщепляют молекулы белка на небольшие полипептиды; карбоксиполипептидаза отщепляет отдельные аминокислоты от карбоксильного конца полипептидов. Проэластаза, в свою очередь, превращается в эластазу, которая затем переваривает эластические волокна, частично содержащиеся в мясных продуктах. Под действием панкреатического сока небольшой процент белков переваривается до аминокислот. Большинство белков расщепляется до дипептидов и трипептидов.

3.Переваривание белков пептидазами энтероцитов. Заключительный этап переваривания белков обеспечивается энтероцитами тонкого кишечника, которые покрыты ворсинками, преимущественно в двенадцатиперстной кишке и тощей кишке. Эти клетки имеют щеточную каемку, которая состоит из сотен микроворсинок, выступающих над поверхностью клетки. В мембране каждой из этих микроворсинок содержатся многочисленные пептидазы, которые выступают над мембраной, где они взаимодействуют с кишечной жидкостью.

Наиболее важны два типа пептидаз : аминополипептидаза и некоторые дипептидазы. Они доводят расщепление оставшихся крупных полипептидов до дипептидов, трипептидов и меньшего числа аминокислот. И аминокислоты, и дипептиды с трипептидами свободно транспортируются сквозь мембрану микроворсинок во внутреннюю часть энтероцита, где перевариваются до конечной стадии в форме отдельных аминокислот, а отсюда в кровь.

28. Катаболизм аминокислот: образование и обезвреживание аммиака. Токсичность аммиака . Аммиак непрерывно образуется во всех органах и тканях организма. Наиболее активными его продуцентами в кровь являются органы с высоким обменом аминокислот и биогенных аминов – нервная ткань, печень, кишечник, мышцы. Основными источниками аммиака являются следующие реакции:

неокислительное дезаминирование некоторых аминокислот (серина, треонина, гистидина) – в печени

Реакция начинается с отщепления молекулы воды и образования метиленовой группы, затем происходит неферментативная перестройка молекулы, в результате которой образуется иминогруппа, слабо связанная с а-углеродным атомом. Далее в результате неферментативного гидролиза отщепляется молекула аммиака и образуется пируват.

окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты во всех тканях (кроме мышечной), особенно в печени и почках,

Так как аммиак является чрезвычайно токсичным соединением, то в тканях существуют несколько реакций связывания (обезвреживания) аммиака – синтез глутаминовой кислоты и глутамина, синтез аспарагина, синтез карбамоилфосфата.

1.Синтез глутаминовой кислоты (восстановительное аминирование) – взаимодействие α-кетоглутарата с аммиаком. Реакция по сути обратна реакции окислительного дезаминирования, однако в качестве кофермента используется НАДФН. Происходит практически во всех тканях, кроме мышечной, но имеет небольшое значение, т.к. для глутаматдегидрогеназы предпочтительным субстратом является глутаминовая кислота и равновесие реакции сдвинуто в сторону α-кетоглутарата,

реакция синтеза глутаминовой кислоты.

2.Синтез глутамина – взаимодействие глутамата с аммиаком. Является главным способом уборки аммиака, наиболее активно происходит в нервной и мышечной тканях, в почках, сетчатке глаза, печени. Реакция протекает в митохондриях.

Аммиак является токсичным соединением, находящимся в крови в относительно небольших концентрациях (11,0-32,0 мкмоль/л). Симптомы аммиачного отравления проявляются при превышении этих пределов всего в 2-3 раза. Предельно допустимый уровень аммиака в крови 60 мкмоль/л. При повышении концентрации аммиака (гипераммониемия ) до предельных величин может наступить кома и смерть. Токсичность аммиака обусловлена следующими обстоятельствами:

1. Связывание аммиака при синтезе глутамата вызывает отток α-кетоглутарата из цикла трикарбоновых кислот, при этом понижается образование энергии АТФ и ухудшается деятельность клеток.

2. Ионы аммония NH 4 + вызывают защелачивание плазмы крови. При этом повышается сродство гемоглобина к кислороду (эффект Бора), гемоглобин не отдает кислород в капиллярах, в результате наступает гипоксия клеток.

3. Накопление свободного иона NH 4 + в цитозоле влияет на мембранный потенциал и работу внутриклеточных ферментов – он конкурирует с ионными насосами для Na + и K + .

4. Продукт связывания аммиака с глутаминовой кислотой – глутамин – является осмотически активным веществом. Это приводит к задержке воды в клетках и их набуханию, что вызывает отек тканей. В случае нервной ткани это может вызвать отек мозга, кому и смерть.

5. Использование α-кетоглутарата и глутамата для нейтрализации аммиака вызывает снижение синтеза γ- аминомасляной кислоты (ГАМК), тормозного медиатора нервной системы.

В клетки печени и почек аммиак попадает в составе глутамина и аспарагина , глутаминовой кислоты , аланина и в свободном виде и идет на синтез мочевины.

Пищеварительная система человека:

ротовая полость
глотка
пищевод
желудок
тонкий кишечник (начинается с двенадцатиперстной кишки)
толстый кишечник (начинается со слепой кишки, заканчивается прямой кишкой)

Переваривание питательных веществ происходит с помощью ферментов:

амилаза (в слюне, поджелудочном и кишечном соке) переваривает крахмал до глюкозы
липаза (в желудочном, поджелудочном и кишечном соке) переваривает жиры до глицерина и жирных кислот
пепсин - (в желудочном соке) переваривает белки до аминокислот в кислой среде
трипсин - (в поджелудочном и кишечном соке) переваривает белки до аминокислот в щелочной среде

выделяет желчь, которая не содержит ферментов, зато эмульгирует жиры (разбивает их на мелкие капельки), а так же стимулирует работу ферментов и подавляет гнилостные бактерии
выполняет барьерную функцию (очищает кровь от вредных веществ, полученных в процессе пищеварения).

В ротовой полости выделяется слюна, содержащая амилазу.

В желудке - желудочный сок, содержащий пепсин и липазу.

В тонкую кишку выделяются кишечный сок, поджелудочный сок (оба содержат амилазу, липазу, трипсин), а также желчь. В тонкой кишке завершается пищеварение (происходит окончательное переваривание веществ за счёт пристеночного пищеварения) и происходит всасывание продуктов пищеварения. Чтобы увеличить поверхность всасывания, тонкая кишка изнутри покрыта ворсинками. Аминокислоты и глюкоза всасываются в кровь, глицерин и жирные кислоты - в лимфу.

В толстом кишечнике происходит всасывание воды, а также живут бактерии (например, кишечная палочка). Бактерии питаются растительной клетчаткой (целлюлозой), поставляют человеку некоторые витамины, а так же не дают размножаться в кишечнике другим, более опасным бактериям.

Установите последовательность расположения органов пищеварительной системы, начиная с толстой кишки. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) глотка
2) ротовая полость
3) толстая кишка
4) тонкая кишка
5) желудок
6) пищевод

Ответ

Выберите три варианта. Какие особенности характерны для строения и функций тонкого кишечника человека?
1) обеспечивает всасывание питательных веществ
2) выполняет барьерную роль
3) слизистая оболочка не имеет выростов - ворсинок
4) включает в состав двенадцатиперстную кишку
5) выделяет желчь
6) обеспечивает пристеночное пищеварение

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. В каком отделе кишечника человека происходит расщепление растительной клетчатки
1) двенадцатиперстной кишке
2) толстой кишке
3) тонкой кишке
4) слепой кишке

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Какую роль в пищеварении играет желчь?
1) расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты
2) активизирует ферменты, эмульгирует жиры
3) расщепляет углеводы до углекислого газа и воды
4) ускоряет процесс всасывания воды

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Рудимент слепой кишки в организме человека находится между тонкой кишкой и
1) двенадцатиперстной
2) толстой
3) желудком
4) прямой

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Желчь образуется в
1) желчном пузыре
2) железах желудка
3) клетках печени
4) поджелудочной железе

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Расщепление клетчатки при участии микроорганизмов у человека происходит в
1) двенадцатиперстной кишке
2) слепой кишке
3) толстой кишке
4) тонкой кишке

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. В организме человека облегчает расщепление жиров, усиливает перистальтику кишечника
1) инсулин
2) соляная кислота
3) желчь
4) поджелудочный сок

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. В каком отделе пищеварительного канала человека всасывается основная масса воды
1) желудке
2) пищеводе
3) тонкой кишке
4) толстой кишке

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Витамины группы В синтезируются бактериями-симбионтами в
1) печени
2) желудке
3) тонкой кишке
4) толстой кишке

Ответ

Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании пищи. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) интенсивное всасывание воды
2) набухание и частичное расщепление белков
3) начало расщепления крахмала
4) всасывание аминокислот и глюкозы в кровь
5) расщепление всех биополимеров пищи до мономеров

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие функции в организме человека выполняет пищеварительная система?
1) защитную
2) механической обработки пищи
3) удаления жидких продуктов обмена
4) транспорта питательных веществ к клеткам тела
5) всасывания питательных веществ в кровь и лимфу
6) химического расщепления органических веществ пищи

Ответ

Определите последовательность перемещения пищи, поступившей в пищеварительную систему человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) двенадцатиперстная кишка
2) глотка
3) пищевод
4) прямая кишка
5) желудок
6) толстая кишка

Ответ

Установите последовательность процессов пищеварения
1) всасывание аминокислот и глюкозы
2) механическое измельчение пищи
3) обработка желчью и расщепление липидов
4) всасывание воды и минеральных солей
5) обработка пищи соляной кислотой и расщепление белков

Ответ

Определите правильную последовательность событий, происходящих при метаболизме углеводов в организме человека, начиная с попадания пищи в ротовую полость. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) Окисление сахаров в клетках до углекислого газа и воды
2) Поступление сахаров в ткани
3) Всасывание сахаров в тонком кишечнике и поступление их в кровь
4) Начало расщепления полисахаридов в ротовой полости
5) Окончательное расщепление углеводов на моносахариды в двенадцатиперстной кишке
6) Выведение из организма воды и углекислого газа

Ответ

Установите соответствие между особенностями и отделами кишечника человека: 1) тонкий, 2) толстый. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) имеются бактерии, которые синтезируют витамины
Б) происходит всасывание питательных веществ
В) перевариваются все группы пищевых веществ
Г) осуществляется движение непереваренных остатков пищи
Д) длина составляет 5-6 м
Е) слизистая оболочка образует ворсинки

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для тонкой кишки человека?
1) самая длинная часть пищеварительной трубки
2) включает двенадцатиперстную кишку
3) происходит всасывание основной массы питательных веществ
4) происходит основное всасывание воды
5) расщепляется клетчатка
6) формируются каловые массы

Ответ