Синдром недостаточности пищеварения

Пища — источник энергии и строительного материала

Для поддержания своей жизнедеятельности человек должен употреблять пищу. Пищевые продукты содержат все необходимые для жизни вещества: воду, минеральные соли и органические соединения. Белки, жиры и углеводы синтезируются растениями из неорганических веществ с помощью солнечной энергии. Животные строят своё тело из питательных веществ растительного или животного происхождения.

Питательные вещества, поступающие в организм с пищей, — это строительный материал и одновременно источник энергии. При распаде и окислении белков, жиров и углеводов выделяется разное, но постоянное для каждого вещества количество энергии, характеризующее их энергетическую ценность.

Переваривание белка в двенадцатиперстной кишке

После желудка обработанная и тщательно измельченная пища, смешанная с желудочным соком и подготовленная к дальнейшим этапам пищеварения, попадает в двенадцатиперстную кишку. Это участок пищеварительного тракта, расположенный в самом начале тонкого кишечника. Здесь происходит дальнейшее расщепление молекул под действием панкреатических ферментов. Это более агрессивные и более активные вещества, способные дробить длинную полипептидную цепочку.

Под действием трипсина, эластазы, химотрипсина, карбоксипептидаз А и В происходит расщепление молекулы белка на множество более мелких цепей. По сути, после прохождения двенадцатиперстной кишки переваривание белков в кишечнике только начинается. И если выразить в процентах, то после обработки пищевого комка панкреатическим соком белки перевариваются примерно на 30-35 %. Полная их «разборка» до составляющих мономеров будет проведена в тонком кишечнике.

О желудке

ЗАПИСЬ НА КОНСУЛЬТАЦИЮ +7 (812) 951 — 7 — 951

Желудок — это часть пищеварительной системы. Он лежит под диафрагмой (мышечным слоем, расположенным ниже легких). Своей вершиной желудок соединяется с пищеводом (трубкой для проведения пищи). Другим концом желудок соединяется с двенадцатиперстной кишкой — первым отделом тонкого кишечника.

Какие функции выполняет желудок?Желудок — это мышечный орган. Его основная функция заключается в перемешивании съеденной пищи и ее первоначальном расщеплении, что облегчает дальнейшее переваривание.

Отделы желудкаЖелудок — это часть пищеварительной системы. Он лежит сразу же под диафрагмой (мышечным слоем, расположенным ниже легких). Своей вершиной желудок соединяется с пищеводом. Другим концом желудок соединяется с двенадцатиперстной кишкой — первым отделом тонкого кишечника.

Желудок имеет три основных отдела. Верхняя часть называется дно желудка. Средний отдел носит название тела желудка. Нижний отдел называется антральным или пилорическим (привратник желудка). На каждом конце желудка имеется клапан (так называемый сфинктер). Клапан между пищеводом и верхним концом желудка называется кардиальным (или нижним пищеводным). Клапан между нижним концом желудка и 12-перстной кишкой называется пилорическим сфинктером. Желудок выполняет несколько различных функций.

Как желудок перемешивает и расщепляет пищуЖелудок — это мышечный орган. Его основная функция заключается в перемешивании съеденной пищи и первоначальном ее расщеплении, что облегчает дальнейшее переваривание. Когда пища поступает в желудок, мышцы его стенки начинают сильно сокращаться. Эти сокращения проходят по желудку волнами. За счет мышечных сокращений пища перемешивается и растирается до состояния густой жидкости. Этот процесс облегчает переваривание в 12-перстной кишке.

Начало ферментативного пищеваренияСлизистая оболочка желудка содержит железы, которые образуют и выделяют (секретируют) желудочный сок. Этот сок состоит из соляной кислоты и пищеварительного фермента под названием пепсин. Выработка желудочного сока начинается задолго до того, как пища поступает в желудок: еще когда мы только видим или вдыхаем запах пищи. Под действием пепсина начинается расщепление (переваривание) белков пищи, что облегчает их всасывание. Соляная кислота необходима для нормальной работы данного фермента. Также она уничтожает бактерии, которые могут находиться в пище, и защищает от пищевого отравления.

Другие железы слизистой оболочки вырабатывают густую слизь. Эта слизь защищает оболочку желудка от повреждения соляной кислотой и пищеварительными ферментами желудочного сока.

Помощь при всасывании витамина B12В желудке вырабатываются другие химические вещества, которые необходимы для всасывания витамина B12. Этот витамин участвует в образовании красных кровяных телец (эритроцитов) и поддерживает здоровье нервной системы.

Куда пища поступает после желудкаПосле двухчасового пребывания в желудке полужидкая частично переваренная пища перемещается в 12-перстную кишку, где продолжается ее расщепление. Затем переваренная пища проходит через тонкий кишечник, где происходит всасывание (адсорбция) питательных веществ в кровоток. Отходы, которые остаются после этого, перемещаются в толстый кишечник. В первом отделе толстого кишечника происходит всасывание воды, после чего отходы начинаются уплотняться и превращаются в фекалии или стул.

Ферментативное расщепление белка

Белок — сложная макромолекула, пример биополимера, состоящего из множества аминокислот. А некоторые белковые молекулы состоят не только из аминокислотных остатков, но и из углеводных или липидных структур. Ферментативные или транспортные белки и вовсе могут содержать ион металла. Чаще прочих в пище присутствуют белковые молекулы, которые содержатся в мясе животного. Это также сложные фибриллярные молекулы с длинной аминокислотной цепочкой.

Для расщепления белков в пищеварительной системе имеется набор ферментов протеолиза. Это пепсин, трипсин, хемотрипсин, эластаза, гастриксин, химозин. Окончательное переваривание белков происходит в тонком кишечнике под действием пептид-гидролаз и дипептидаз. Это группа ферментов, которые разрушают пептидную связь у строго специфичных аминокислот. Это значит, что для разрушения пептидной связи между остатками аминокислоты серина нужен один фермент, а для расщепления связи, образованной треонином, — другой.

Ферменты переваривания белков делятся на виды в зависимости от строения их активного центра. Это сериновые, треониновые, аспартильные, глютаминовые и цистеиновые протеазы. В структуре своего активного центра они содержат определенную аминокислоту, из-за которой получили свое название.

Биологическая роль и структура белков

Белки – это высокомолекулярные азотсодержащие органические вещества, молекулы которых построены из остатков аминокислот.

Все природные белки состоят из небольшого числа
сравнительно простых структурных блоков, представленных мономерными молекулами
– аминокислотами, связанными друг с другом в полипептидные цепи.

Функции белков: 1) Структурная:

• в соединительной ткани – коллаген, эластин, кератин
• построение мембран и формирование цитоскелета (интегральные, полуинтегральные и поверхностные белки) – спектрин (поверхностный, основной белок цитоскелета эритроцитов), гликофорин (интегральный, фиксирует спектрин на поверхности)
• построение органелл – рибосомы

2) Ферментативная:

Все ферменты являются белками

3) Гормональная:

Регуляция и согласование обмена
веществ в разных клетках организма – многие гормо-ны, например, инсулин и
глюкагон.

4) Рецепторная:

Избирательное связывание гормонов,
биологически активных веществ и медиаторов на поверхности мембран или внутри
клеток.

5) Транспортная:

Перенос веществ в крови – липопротеины (перенос жира), гемоглобин (транспорт кислорода), трансферрин (транспорт железа) или через мембраны – Na+,К+-АТФаза (противоположный трансмембранный перенос ионов натрия и калия), Са2+-АТФаза (выкачивание ионов кальция из клетки).

6) Резервная: производство и
накопление в яйце яичного альбумина.

7) Питательная: белки грудного
молока, белки мышц и печени при голодании.

8) Защитная: наличие в крови иммуноглобулинов, белков свертывания крови.

Всасывание питательных веществ

Чтобы образовавшиеся в результате расщепления аминокислоты, простые сахара, жирные кислоты и глицерин были использованы организмом, они должны всосаться. В ротовой полости и пищеводе эти вещества практически не всасываются. В желудке всасываются в незначительном количестве вода, глюкоза и соли; в толстых кишках — вода и некоторые соли. Основные процессы всасывания питательных веществ происходят в тонком кишечнике, достаточно хорошо приспособленном для осуществления этой функции. В процессе всасывания активную роль играет слизистая оболочка тонкой кишки. Она имеет большое количество ворсинок и микроворсинок, которые увеличивают всасывающую поверхность кишечника. В стенках ворсинок имеются гладкие мышечные волокна, а внутри их находятся кровеносные и лимфатические сосуды.

Ворсинки принимают участие в процессах всасывания питательных веществ. Сокращаясь, они способствуют оттоку крови и лимфы, насыщенных питательными веществами. При расслаблении ворсинок в их сосуды вновь поступает жидкость из полости кишечника. Продукты расщепления белков и углеводов всасываются непосредственно в кровь, а основная масса переваренных жиров — в лимфу.

Пищеварение в желудке

Желудок — самый расширенный отдел пищеварительной трубки ёмкостью до трёх литров. Размеры и форма желудка изменяются в зависимости от количества принятой пищи и степени сокращения его стенок. В местах впадения пищевода в желудок и перехода желудка в тонкий кишечник имеются сфинктеры (сжиматели), регулирующие движение пищи.

Слизистая оболочка желудка образует продольные складки и содержит большое количество желёз (до 30 млн). Железы состоят из трёх типов клеток: главных (вырабатывающих ферменты желудочного сока), обкладочных (выделяющих соляную кислоту) и добавочных (выделяющих слизь).

Сокращениями стенок желудка пища перемешивается с соком, что способствует её лучшему перевариванию. В процессе переваривания пищи в желудке участвует несколько ферментов. Главный из них пепсин. Он расщепляет сложные белки на более простые, которые подвергаются дальнейшей переработке в кишечнике. Пепсин действует только в кислой среде, которая создаётся соляной кислотой желудочного сока. Большая роль отводится соляной кислоте в обеззараживании содержимого желудка. Другие ферменты желудочного сока (химозин и липаза) способны переваривать белок и жиры молока. Химозин створаживает молоко, благодаря чему оно дольше задерживается в желудке и подвергается перевариванию. Липаза, имеющаяся в незначительном количестве в желудке, расщепляет только эмульгированный жир молока. Действие этого фермента в желудке взрослого человека выражено слабо. Ферментов, действующих на углеводы, в составе желудочного сока нет. однако значительная часть крахмала пищи продолжает перевариваться в желудке амилазой слюны. Слизь, выделяемая железами желудка, играет важную роль в защите слизистой оболочки от механических и химических повреждений, от переваривающего действия пепсина. Железы желудка выделяют сок только во время пищеварения. При этом характер сокоотделения зависит от химического состава употребляемой пищи. После 3–4 часовой обработки в желудке пищевая кашица маленькими порциями поступает в тонкий кишечник.

Как переваривается пища в организме?

Пищеварение — это химический процесс, в ходе которого пища сначала смешивается с желудочным соком, а затем проходит по желудочно-кишечному тракту, постепенно распадаясь на составляющие. Пищеварение начинается даже не в желудке, а во рту, ведь в процессе пережёвывания человек уже измельчает пищу и частично смешивает её со слюной, чтобы облегчить глотание. С этого момента уже можно говорить о начале процесса пищеварение, которое закончится только в тонком кишечнике. Это не такой уж короткий путь.

Желудочно-кишечный тракт состоит из нескольких участков. Желудок и кишечник — это большие полые органы с мышечным слоем, который позволяет приводить в движение их стенки, чтобы пища и жидкость могли продвигаться через пищеварительную систему. Без такой помощи процесс пищеварения был бы невозможен, пища бы просто застаивалась в желудке. Процесс сокращения органов ЖКТ называют перистальтикой и сравнивает с волной, которая проходит вдоль пищеварительного тракта и помогает пище и жидкости медленно продвигаться вперёд. Если пища была предварительно тщательно пережёвана и жидкости было достаточно, то продвигать её по пищеварительному тракту будет проще.

Ферментативное расщепление белка

Белок — сложная макромолекула, пример биополимера, состоящего из множества аминокислот. А некоторые белковые молекулы состоят не только из аминокислотных остатков, но и из углеводных или липидных структур. Ферментативные или транспортные белки и вовсе могут содержать ион металла. Чаще прочих в пище присутствуют белковые молекулы, которые содержатся в мясе животного. Это также сложные фибриллярные молекулы с длинной аминокислотной цепочкой.

Для расщепления белков в пищеварительной системе имеется набор ферментов протеолиза. Это пепсин, трипсин, хемотрипсин, эластаза, гастриксин, химозин. Окончательное переваривание белков происходит в тонком кишечнике под действием пептид-гидролаз и дипептидаз. Это группа ферментов, которые разрушают пептидную связь у строго специфичных аминокислот. Это значит, что для разрушения пептидной связи между остатками аминокислоты серина нужен один фермент, а для расщепления связи, образованной треонином, — другой.

Ферменты переваривания белков делятся на виды в зависимости от строения их активного центра. Это сериновые, треониновые, аспартильные, глютаминовые и цистеиновые протеазы. В структуре своего активного центра они содержат определенную аминокислоту, из-за которой получили свое название.

Пищеварительные гормоны

Действие основных гормонов пищеварения

Есть по крайней мере пять гормонов, которые помогают и регулируют пищеварительную систему у млекопитающих. У позвоночных есть различия, например, у птиц. Договоренности сложны, и регулярно обнаруживаются дополнительные детали. Например, в последние годы было обнаружено больше связей с метаболическим контролем (в основном глюкозно-инсулиновой системой).

• Гастрин — находится в желудке и стимулирует желудочные железы к секреции пепсиногена (неактивная форма фермента пепсина ) и соляной кислоты . Секреция гастрина стимулируется поступающей в желудок пищей. Секреция подавляется низким pH .
• Секретин — находится в двенадцатиперстной кишке и сигнализирует о секреции бикарбоната натрия в поджелудочной железе и стимулирует секрецию желчи в печени . Этот гормон реагирует на кислотность химуса.
• Холецистокинин (ХЦК) — находится в двенадцатиперстной кишке и стимулирует высвобождение пищеварительных ферментов в поджелудочной железе и стимулирует опорожнение желчи в желчном пузыре . Этот гормон выделяется в ответ на жир в химусе.
• Пептид, ингибирующий желудочно-кишечный тракт (GIP), находится в двенадцатиперстной кишке и уменьшает взбалтывание желудка, в свою очередь, замедляя опорожнение желудка. Другая функция — вызвать
• Мотилин — находится в двенадцатиперстной кишке и увеличивает мигрирующий компонент миоэлектрического комплекса перистальтики желудочно-кишечного тракта и стимулирует выработку пепсина .

Пищеварение в тонком кишечнике

Для любого высокомолекулярного белка переваривание — это полное его разрушение до составляющих первичную структуру мономеров. И в тонком кишечнике под действием экзопептидаз достигается разложение олигопептидов на отдельные аминокислоты. Олигопептидами называются упомянутые выше остатки крупной белковой молекулы, состоящие из небольшого количества аминокислот. Их расщепление сопоставимо по энергетическим затратам с синтезом. Потому переваривание белков и углеводов — это энергоемкий процесс, как и само всасывание полученных аминокислот эпителиальными клетками.

Неразрушающее пищеварение

Некоторые питательные вещества представляют собой сложные молекулы (например, витамин B ₁₂ ), которые были бы разрушены, если бы они были разбиты на свои функциональные группы . Чтобы переваривать витамин B ₁₂ неразрушающим образом, гаптокоррин в слюне прочно связывает и защищает молекулы B ₁₂ от желудочной кислоты, когда они попадают в желудок и отщепляются от своих белковых комплексов.

После того, как комплексы B ₁₂ -аптокоррин проходят из желудка через привратник в двенадцатиперстную кишку, протеазы поджелудочной железы отщепляют гаптокоррин от молекул B ₁₂ , которые повторно связываются с внутренним фактором (IF). Эти комплексы B ₁₂ -IF перемещаются в подвздошную часть тонкой кишки, где рецепторы кубилина обеспечивают ассимиляцию и циркуляцию комплексов B ₁₂ -IF в крови.

Толстый кишечник

Толстый кишечник имеет длину до 1,5 метров. Диаметр его в 2–3 раза больше тонкого. В него попадают непереваренные остатки пищи, главным образом растительной, клетчатка которой не разрушается ферментами пищеварительного тракта. В толстом кишечнике очень много различных бактерий, часть которых играет важную роль в организме. Целлюлозобактерии расщепляют клетчатку и тем самым улучшают усвоение растительной пищи. Есть бактерии которые синтезируют витамин К, необходимый для нормального функционирования системы свёртывания крови. Благодаря этому человек, не нуждается в приёме витамина К из внешней среды. Кроме бактериального расщепления клетчатки в толстом кишечнике происходит всасывание большого количества воды, поступившей туда вместе с жидкой пищей и пищеварительными соками, завершается всасыванием питательных веществ и происходит образование каловых масс. Последние переходят в прямую кишку, а оттуда выводятся наружу через анальное отверстие. Открытие и закрытие заднепроходного сфинктера происходит рефлекторно. Этот рефлекс находится под контролем коры головного мозга и на некоторое время может быть произвольно задержан.

Весь процесс пищеварения при животной и смешанной пище у человека длится около 1–2 суток, из которых более половины времени приходится на передвижение пищи по толстым кишкам. Каловые массы накапливаются в прямой кишке, в результате раздражения чувствительных нервов её слизистой оболочки наступает дефекация (опорожнение толстых кишок).

Процесс пищеварения представляет собой ряд этапов, каждый из которых проходит в определённом отделе пищеварительного тракта под действием определённых пищеварительных соков, выделяемых пищеварительными железами и действующих на определённые питательные вещества.

Ротовая полость — начало расщепления углеводов под действием ферментов слюны, вырабатываемой слюнными железами.

Желудок — расщепление белков и жиров под действием желудочного сока, продолжение расщепления углеводов внутри пищевого комка под действием слюны.

Тонкая кишка — завершение расщепления белков, полипептидов, жиров и углеводов под действием ферментов поджелудочного и кишечного соков и желчи. Сложные органические вещества в результате биохимических процессов превращаются в низкомолекулярные, которые, всасываясь в кровь и лимфу, становятся для организма источником энергии и пластических материалов.

Диагностика постхолицистэктомического синдрома

Сложности в точном определении причин, приведших к развитию ПХЭС, и размытость самого определения синдрома требуют
тщательного обследования пациента. Чтобы правильно выбрать лечение, необходимо четко установить, что привело к
появлению ПХЭС.

Вот почему эффективная диагностика постхолицистэктомического синдрома включает сразу несколько методов:

сбор данных анамнеза – врач внимательно изучает старые медицинские заключения и записи, уделяя пристальное
внимание дооперационной диагностике и протоколу проведенной операции;

клинический осмотр пациента;
лабораторные исследования — клинический и биохимический анализ крови, анализ кала на простейших и яйца глист,
общий анализ мочи;

ультразвуковое исследование;
эндоскопию желчных протоков;
магнитно-резонансная томография или компьютерная томография брюшной полости6.

Роль соляной кислоты в пищеварении

Одним из компонентов желудочного сока является соляная кислота. В образовании соляной кислоты принимают участие париетальные (обкладочные) клетки желудка, образующие ионы Н+ и переносящие ионы Сl– из крови в полость желудка.

Функции соляной кислоты:

• денатурация белков пищи,
• бактерицидное действие,
• высвобождение железа из комплекса с белками и перевод его 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,
• стимуляция секреции кишечного гормона секретина.

Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте

Ротовая полость

Со слюной сюда поступает кальций-содержащий фермент α-амилаза. Оптимум ее рН 7,1-7,2, активируется ионами Cl–. Являясь эндоамилазой, она беспорядочно расщепляет внутренние α1,4-гликозидные связи и не влияет на другие типы связей.

В ротовой полости крахмал и гликоген способны расщепляться α-амилазой до декстринов – разветвленных (с α1,4- и α1,6-связями) и неразветвленных (с α1,4-связями) олигосахаридов. Некоторая часть декстринов может расщепляться до мальтозы и изомальтозы, но эти дисахариды ничем не гидролизуются.

Желудок

Из-за низкой рН амилаза инактивируется, хотя некоторое время расщепление углеводов продолжается внутри пищевого комка.

Кишечник

В полости тонкого кишечника работает панкреатическая α-амилаза, гидролизующая в крахмале и гликогене внутренние α1,4-связи с образованием мальтозы, мальтотриозы и декстринов.

Дорогие студенты, доктора и коллеги. Что касается переваривания гомополисахаридов (крахмала, гликогена) в ЖКТ…В моих лекциях (pdf-формат) написано о трех ферментах, выделяемых с панкреатическим соком: α-амилаза, олиго-α-1,6-глюкозидаза, изомальтаза.ОДНАКО, при перепроверке обнаружилось, что ни в одной попавшейся мне (ноябрь 2019г) публикации в англоязычном инете нет упоминания о панкреатических олиго-α-1,6-глюкозидазе и изомальтазе. В то же время в рунете такие упоминания встречаются регулярно, хотя и с расхождением — то ли это панкреатические ферменты, то ли находятся на стенке кишечника.  Таким образом, налицо недостаточно подтвержденные данные или перепутанные или вообще ошибочные.   

Кроме полостного, имеется еще и пристеночное пищеварение, которое осуществляют:

• сахаразо-изомальтазный комплекс (рабочее название сахараза) – в тощей кишке гидролизует α1,2-, α1,4-, α1,6-гликозидные связи, расщепляет сахарозу, мальтозу, мальтотриозу, изомальтозу,
• β-гликозидазный комплекс (рабочее название лактаза) – гидролизует β1,4-гликозидные связи в лактозе между галактозой и глюкозой. У детей активность лактазы очень высока уже до рождения и сохраняется на высоком уровне до 5-7 лет, после чего снижается,
• гликоамилазный комплекс – находится в нижних отделах тонкого кишечника, расщепляет α1,4-гликозидные связи и отщепляет концевые остатки глюкозы в олигосахаридах с восстанавливающего конца.

Роль целлюлозы в пищеварении

Целлюлоза ферментами человека не переваривается, т.к. не образуются соответствующие ферменты. Но в толстом кишечнике под действием ферментов микрофлоры некоторая часть ее может гидролизоваться с образованием целлобиозы и глюкозы. Глюкоза частично используется самой микрофлорой и окисляется до органических кислот (масляной, молочной), которые стимулируют перистальтику кишечника. Малая часть глюкозы может всасываться в кровь.

Основная роль целлюлозы для человека:

• стимулирование перистальтики кишечника,
• формирование каловых масс,
• стимуляция желчеотделения,
• абсорбция холестерола и других веществ, что препятствует их всасыванию.

Сложный и хрупкий орган

Желудочно-кишечный тракт начинается в полости рта и заканчивается анальным отверстием. Большая площадь слизистой оболочки приводит к очень интенсивному взаимодействию организма (механическому и химическому) с пищей и другими веществами, попадающими через рот. Хотя слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта имеет огромный резерв регенерации, (новый восстанавливается в течение нескольких дней), патогены, токсины и другие вещества, постоянно попадающие в него, могут накапливаться и их вредное воздействие со временем перерастает в патологию.

Каждый сегмент желудочно-кишечного тракта выполняет определенную функцию: пища механически измельчается в полости рта, углеводы ферментируются, (расщепляются: здесь работают ферменты птиалин, амилаза слюны, белки – трипсин и др.), перевариваются в желудке. Протоки печени (желчи) и экзокринных желез поджелудочной железы открываются в двенадцатиперстную кишку, поэтому наиболее важные и активные процессы расщепления питательных веществ и подготовки к абсорбции в кишечнике происходят в этом сегменте желудочно-кишечного тракта.

Наибольшая нагрузка на пищеварительную функцию ложится на поджелудочную железу, поскольку она единственная в организме человека, синтезирующая и выделяющая три наиболее важных пищеварительных фермента:

• амилаза (расщепляет углеводы);
• трипсин (для белков);
• липаза (для жира).

Все эти ферменты входят в состав панкреатина (панкреатического сока). Следует отметить, что «инструмент» расщепления жиров – фермент липаза, вырабатывается в организме человека только поджелудочной железой. Липаза поджелудочной железы не может быть заменена никаким другим пищеварительным ферментом, поэтому, именно поражения поджелудочной железы (внешнесекреторная недостаточность) вызывают наиболее выраженные симптомы желудочно-кишечной дисфункции, которые труднее всего исправить.

Липаза – самый «проблемный» фермент, потому что он наиболее нестабилен: она расщепляется быстрее, чем амилаза или трипсин, органическими кислотами (в желудке), более высокими температурами, контактом с лекарствами и химическими веществами и т. д. 

Связанные с этим технологические трудности при производстве препаратов панкреатина: защита ферментов поджелудочной железы, (в первую очередь липазы), от агрессивных желудочных соков и сохранение активности в двенадцатиперстной кишке, физиологическом эпицентре пищеварительного процесса.

Переваривание белков в желудке: ферменты, система их активации, оптимум pH, специфичность, продукты переваривания

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:

Осуществляется нервными (условные и
безусловные рефлексы) и гуморальными механизмами.

К гуморальным регуляторам желудочной секреции относятся гастрин и гистамин. Гастрин выделяется специфичными G-клетками:

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

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

Гистамин, образующийся в
энтерохромаффиноподобных клетках (ECL-клетки, принадлежат фундальным железам)
слизистой оболочки желудка, взаимодействует с Н₂-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.

Пепсин

Пепсин – эндопептидаза, то есть 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), блокирующий работу фермента, т.е. происходит аутокатализ. В результате образуется активный пепсин, активирующий и другие молекулы пепсиногена.

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.

Гастриксин

Его оптимум рН соответствует 3,2-3,5. Наибольшее значение этот фермент имеет при питании молочно-растительной пищей, слабо стимулирующей выделение соляной кислоты и одновременно нейтрализующей ее в просвете желудка. Гастриксин является эндопептидазой и гидролизует связи, образованные карбоксильными группами дикарбоновых аминокислот.

Пути всасывания аминокислот в кишечнике

Перенос аминокислот через мембраны клеток, как в кишечнике, так и в других тканях, осуществляется при помощи двух механизмов: вторичный активный транспорт и глутатионовая транспортная система.

Транспорт с использованием градиента концентрации натрия – вторичный активный транспорт.

В настоящее время выделяют 5 транспортных систем:

* для крупных нейтральных, в том числе алифатических и ароматических аминокислот,

* для малых нейтральных – аланина, серина, треонина,

* для основных аминокислот – аргинина и лизина, а также для кислых аминокислот – аспартата и глутамата,

* для малых аминокислот – глицина, пролина и оксипролина.

Вторичный активный транспорт основан на использовании низкой концентрации натрия внутри клеток, создаваемой Na+,K+-АТФазой. Специфический белок-транспортер связывает на апикальной поверхности энтероцитов аминокислоту и ион натрия. Используя движение натрия по градиенту концентрации, белок переносит аминокислоту в цитозоль.

Переносчиком некоторых аминокислот (обычно нейтральных) является трипептид глутатион (глутамилцистеилглицин). При взаимодействии глутатиона с амино-кислотой на внешней стороне клеточной мембраны при участии глутамилтрансферазы глутамильный остаток связывает аминокислоту и происходит ее перемещение внутрь клетки. Глутатион при этом распадается на составляющие. После отделения аминокислоты происходит ресинтез глутатиона.

Виды

Ферментов, продуцируемых поджелудочной железой, несколько. Каждый из них выполняет свою функцию.

Виды энзимов, входящих в состав секрета поджелудочной железы:

• протеолитические;
• липолитические;
• амилолитические.

Протеолитические

Недостаток этого вида катализаторов может быть связан:

• с возрастом, так как с годами выделяет железа меньше ферментов;
• с инфекциями и негативным воздействием окружающей среды.

Функция протеолитических ферментов – способствовать перевариванию белка. Они участвуют в желудочном и кишечном пищеварении.

Виды:

• Пептидазы. Разрушают внешние связи в пептидах и белках. Это химозин, пепсин и гастриксин, трипсин, эластаза, химотрипсин.
• Протеиназы. Разрушают внутренние пептидные связи. Это сериновые, аспартильные и цистеиновые ферменты. Содержатся в кишечном соке.

Все эти вещества продуцируются поджелудочной железой в нейтральном состоянии. Для того чтобы они начали работать, необходим один протеолитический фермент – трипсин. Он может активировать себя сам, а затем задействовать другие ферменты. Трипсин является действующей частью неактивного вещества трипсиногена. Энзим становится рабочим веществом только в кишечнике после выделения из его стенок энтерокиназы. В противном случае активация фермента могла бы происходить в поджелудочной железе, что привело бы к ее постоянному воспалению.

Липолитические

Липолитические ферменты, или липазы, расщепляют молекулы липидов на глицерин и высшие жирные кислоты. Поджелудочная железа вырабатывает неактивное вещество пролипазу. Оно попадает в 12 – перстную кишку и активируется с помощью колипазы. В этом составе ферменты способны переработать жиры.

Липаза участвует в энергетическом обмене и в процессе усвоения витаминов A, D, E, R, жирных полиненасыщенных кислот.

Активность липазы не будет проявляться в том случае, если в желчи отсутствует необходимое количество солей желчных кислот. Фильтрация липолитических веществ происходит в клубочках почек. Липаза всасывается обратно через ткани. В моче обнаружить ее нельзя.

Липаза участвует в энергетическом обмене и в процессе усвоения витаминов A, D, E, R, жирных полиненасыщенных кислот. Норма содержания липазы для взрослого человека – 0-190 единиц фермента на 1 мл крови. Ее действие аналогично действию протеолитических катализаторов при расщеплении протеинов и поддержанию уровня белков в организме.

Амилолитические

Амилаза необходима для расщепления углеводов. Крахмал не может всасываться в кишечнике без участия катализаторов, поскольку имеет сложный состав. Для помощи в его переваривании вырабатывается альфа-амилаза, или диастаза.

Она разъединяет сложные углеводы на более простые составляющие:

• декстрины;
• мальтозу;
• мальтоолигосахариды;
• глюкозу.

Амилаза необходима для расщепления углеводов.

Амилолитические ферменты секретируются в небольших объемах в слюнных железах. Пищеварение начинает осуществляться уже при пережевывании пищи. Энзимы вырабатываются сразу же после того, как человек начинает употреблять пищу. Процесс выработки не прекращается в течение 12 часов.

Лактаза, относящаяся к этой группе ферментов, участвует в усвоении молочных продуктов, расщепляя молочный сахар до глюкозы и галактозы.

Гидролитические

Сюда относятся все энзимы, которые вырабатываются поджелудочной железой. Расщепление питательных веществ происходит в процессе гидролиза, то есть при взаимодействии вещества с водой. В процессе такой реакции исходное вещество разлагается, образует другие соединения.