14.8. SIurbimas
14.8.1. BENDROSIOS SIurbimo CHARAKTERISTIKOS
Siurbimas- fiziologinis medžiagų pernešimo iš virškinamojo trakto spindžio į kraują ir limfą procesas. Pažymėtina, kad medžiagų pernešimas per virškinamojo trakto gleivinę nuolat vyksta iš kraujo kapiliarų į virškinamojo trakto ertmę. Jei vyrauja medžiagų pernešimas iš kraujo kapiliarų į virškinamojo trakto spindį, atsirandantis dviejų skirtingai nukreiptų srautų poveikis yra sekrecija, o jei dominuoja srautas iš virškinamojo trakto ertmės – absorbcija.
Absorbcija vyksta visame virškinamajame trakte, tačiau įvairiose jo dalyse yra nevienodo intensyvumo. Burnos ertmėje absorbcija yra nereikšminga dėl trumpo maisto buvimo joje. Tačiau burnos gleivinės siurbimo gebėjimas aiškiai pasireiškia tam tikromis medžiagomis, įskaitant vaistus, kurie plačiai naudojami klinikinėje praktikoje. Gleivinė burnos dugno srityje ir apatinis liežuvio paviršius yra suplonėjęs, gausiai aprūpinamas krauju, o įsisavintos medžiagos iš karto patenka į sisteminę kraujotaką. Skrandis sugeria vandenį ir
jame tirpių mineralinių druskų, alkoholio, gliukozės ir nedidelio kiekio aminorūgščių. Pagrindinė virškinamojo trakto dalis, kurioje įsisavinamas vanduo, mineralai, vitaminai, maistinių medžiagų hidrolizės produktai, yra plonoji žarna. Ši virškinamojo trakto dalis pasižymi išskirtinai dideliu maistinių medžiagų perdavimo greičiu. Per 1-2 minutes po maisto substratų patekimo į žarnyną iš gleivinės tekančiame kraujyje atsiranda maistinės medžiagos, o po 5-10 minučių jų koncentracija kraujyje pasiekia maksimalias reikšmes. Dalis skysčio (apie 1,5 l) kartu su chimu patenka į storąją žarną, kur beveik visiškai pasisavinama.
Plonosios žarnos struktūra pritaikyta atlikti absorbcinę funkciją. Žmonėms plonosios žarnos gleivinės paviršius dėl apskritų raukšlių, gaurelių ir mikrograuželių padidėja 600 kartų ir siekia 200 m 2. Maistinių medžiagų įsisavinimas vyksta daugiausia viršutinėje žarnyno gaurelių dalyje. Maistinių medžiagų transportavimui labai svarbios yra gaurelių mikrocirkuliacijos organizavimo ypatybės. Žarnyno gaurelių aprūpinimas krauju pagrįstas tankiu kapiliarų tinklu, esančiu tiesiai po bazine membrana. Būdingos gaurelių mikrovaskuliacijos ypatybės yra didelis kapiliarų endotelio įsiskverbimas ir didelis porų dydis, leidžiantis pro jas prasiskverbti gana didelėms molekulėms. Fenestra yra endotelio zonoje, nukreiptoje į bazinę membraną, o tai palengvina mainus tarp kraujagyslių ir epitelio tarpląstelinių erdvių. Pavalgius, kraujotaka padidėja 30-130%, o padidėjęs kraujo tekėjimas visada nukreipiamas į tą žarnyno dalį, kurioje šiuo metu yra didžioji chimo dalis.
Rezorbciją plonojoje žarnoje taip pat palengvina jo gaurelių susitraukimas. Dėl ritmiškų žarnyno gaurelių susitraukimų pagerėja jų paviršiaus kontaktas su chimu, o limfa išspaudžiama iš aklųjų limfinių kapiliarų galų, o tai sukuria centrinės limfagyslės siurbimo efektą.
Suaugusio žmogaus kiekviena žarnyno ląstelė aprūpina maistinėmis medžiagomis maždaug 100 000 kitų kūno ląstelių. Tai rodo didelį enterocitų aktyvumą hidrolizuojant ir absorbuojant maistines medžiagas.
kūno medžiagų. Medžiagų absorbcija į kraują ir limfą vykdoma naudojant visų tipų pirminius ir antrinius transportavimo mechanizmus.
14.8.2. VANDENS, MINERALINĖS DRUSKOS IR ANGLIAVANDENIŲ SUSIurbimas
A. Vandens sugėrimas vykdomas pagal osmoso dėsnį. Vanduo į virškinamąjį traktą patenka su maistu ir skysčiais (2-2,5 l), virškinimo liaukų sekretais (6-8 l), o su išmatomis išsiskiria tik 100-150 ml vandens. Likusi vandens dalis iš virškinamojo trakto pasisavinama į kraują, nedidelis kiekis – į limfą. Vandens pasisavinimas prasideda skrandyje, tačiau intensyviausiai jis vyksta plonojoje ir storojoje žarnoje (apie 9 litrus per dieną). Dvylikapirštėje žarnoje absorbuojama apie 60 % vandens, o klubinėje žarnoje – apie 20 % vandens. Plonosios žarnos viršutinių dalių gleivinė gerai pralaidi ištirpusioms medžiagoms. Efektyvus porų dydis šiuose skyriuose yra apie 0,8 nm, o klubinėje žarnoje ir storojoje žarnoje – atitinkamai 0,4 ir 0,2 nm. Todėl, jei dvylikapirštėje žarnoje esančio chimo osmoliariškumas skiriasi nuo kraujo osmoliariškumo, šis parametras išsilygina per kelias minutes.
Vanduo lengvai patenka per ląstelių membranas iš žarnyno ertmės į kraują ir atgal į chimą. Dėl tokių vandens judėjimų žarnyno turinys yra izotoninis kraujo plazmos atžvilgiu. Kai hipotoninis chimas patenka į dvylikapirštę žarną dėl vandens ar skysto maisto suvartojimo, vanduo patenka į kraują, kol žarnyno turinys tampa izoosmosiniu kraujo plazmai. Priešingai, kai hipertoninis chimas patenka į dvylikapirštę žarną iš skrandžio, vanduo iš kraujo patenka į žarnyno spindį, dėl kurio turinys taip pat tampa izotoninis kraujo plazmai. Toliau judant per žarnyną, chimas išlieka izoosmosinis kraujo plazmai. Vanduo patenka į kraują sekdamas osmosiškai aktyvias medžiagas (jonus, aminorūgštis, gliukozę).
B. Mineralinių druskų įsisavinimas. Natrio jonų absorbcija žarnyne yra labai efektyvi: 200-300 mmol Na + per parą patenka į žarnyną su maistu ir 200 mmol yra virškinimo sulčių sudėtyje, išsiskiria su išmatomis.
tik 3-7 mmol. Didžioji dalis natrio jonų absorbuojama plonojoje žarnoje. Natrio jonų koncentracija dvylikapirštės žarnos ir tuščiosios žarnos turinyje yra artima jų koncentracijai kraujo plazmoje. Nepaisant to, plonojoje žarnoje yra nuolatinis Na + pasisavinimas.
Na + pernešimas iš žarnyno ertmės į kraują gali būti atliekamas tiek per žarnyno epiteliocitus, tiek per tarpląstelinius kanalus. Na + patenka iš žarnyno spindžio į citoplazmą per enterocitų viršūninę membraną pagal elektrocheminį gradientą (enterocitų citoplazmos elektrinis krūvis yra 40 mV viršūninės membranos išorinės pusės atžvilgiu). Natrio jonų pernešimas iš enterocitų į intersticį ir kraują atliekamas per bazolaterines enterocitų membranas, naudojant ten lokalizuotą Na/K siurblį. Na + , K + ir SG jonai taip pat juda tarpląsteliniais kanalais pagal difuzijos dėsnius.
Viršutinėje plonosios žarnos dalyje SG absorbuojamas labai greitai, daugiausia pagal elektrocheminį gradientą. Šiuo atžvilgiu neigiamo krūvio chlorido jonai pereina iš neigiamo į teigiamą polių ir po natrio jonų patenka į intersticinį skystį.
HCO3, esantis kasos sulčių ir tulžies sudėtyje, absorbuojamas netiesiogiai. Kai Na + absorbuojamas į žarnyno spindį, H + išskiriamas mainais į Na +. Vandenilio jonai su HCO^ sudaro H 2 CO 3, kuris veikiant karboanhidrazei virsta H 2 O ir CO 2. Vanduo lieka žarnyne kaip chimo dalis, o anglies dioksidas absorbuojamas į kraują ir pašalinamas per plaučius.
Kalcio jonų ir kitų dvivalenčių katijonų absorbcija plonojoje žarnoje yra lėta. Ca 2+ absorbuojamas 50 kartų lėčiau nei Na +, bet greičiau nei kiti dvivalečiai jonai: magnio, cinko, vario ir geležies. Su maistu gaunamos kalcio druskos disocijuoja ir ištirpsta rūgštiniame skrandžio turinyje. Tik pusė kalcio jonų absorbuojama, daugiausia viršutinėje plonosios žarnos dalyje. Esant mažoms koncentracijoms, Ca 2+ absorbuojamas pirminiu transportu. Specifinis šepetėlio krašto Ca2+ surišantis baltymas dalyvauja Ca 2+ pernešime per enterocito viršūninę membraną, o per bazolaterines membranas – ten lokalizuoto kalcio siurblio pagalba. Esant didelei koncentracijai
Ca 2+ racijos chime, ji pernešama difuzijos būdu. Kalcio jonų įsisavinimo žarnyne reguliavime svarbų vaidmenį atlieka parathormonas ir vitaminas D. Tulžies rūgštys skatina Ca 2+ pasisavinimą.
Magnio, cinko ir geležies jonai absorbuojami tose pačiose žarnyno dalyse kaip ir Ca 2+, o Cu 2+ – daugiausia skrandyje. Mg 2+, Zn 2+ ir Cu 2+ transportavimas vyksta difuzijos būdu. Fe 2+ įsisavinimas pirmiausia ir antrasis vykdomas aktyviai, dalyvaujant nešiotojams. Kai Fe 2+ patenka į enterocitus, jie jungiasi su apoferritinu, todėl susidaro feritinas, kurio pavidalu geležis nusėda organizme.
B. Angliavandenių pasisavinimas. Polisacharidai ir disacharidai praktiškai nėra absorbuojami virškinimo trakte. Monosacharidai absorbuojami daugiausia plonojoje žarnoje. Didžiausiu greičiu pasisavinama gliukozė, o maitinant motinos pienu – galaktozė.
Monosacharidų patekimas iš plonosios žarnos ertmės į kraują gali būti vykdomas įvairiais būdais, tačiau nuo natrio priklausomas mechanizmas vaidina pagrindinį vaidmenį absorbuojant gliukozę ir galaktozę. Nesant Na +, gliukozė per viršūninę membraną pernešama 100 kartų lėčiau, o nesant koncentracijos gradiento, jos pernešimas natūraliai visiškai sustoja. Gliukozė, galaktozė, fruktozė, pentozė gali būti pasisavinamos paprastos ir palengvintos difuzijos būdu esant didelei jų koncentracijai žarnyno spindyje, kuri dažniausiai atsiranda valgant angliavandenių turintį maistą. Gliukozė absorbuojama greičiau nei kiti monosacharidai.
14.8.3. BALTYMŲ IR RIEBALŲ HIDROLIZĖS PRODUKTŲ ABSORBIAVIMAS
Hidrolizinio baltymų skilimo produktai- laisvosios aminorūgštys, di- ir tripeptidai absorbuojami daugiausia plonojoje žarnoje. Didžioji aminorūgščių dalis yra absorbuojama dvylikapirštėje žarnoje ir tuščiojoje žarnoje (iki 80-90%). Tik 10% aminorūgščių pasiekia storąją žarną, kur jas suskaido bakterijos.
Pagrindinis aminorūgščių absorbcijos plonojoje žarnoje mechanizmas yra antrinis aktyvus – nuo natrio priklausomas transportas. Kartu galima ir aminorūgščių difuzija pagal elektrocheminį gradientą. Dviejų transporto mechanizmų buvimas
aminorūgštys paaiškina faktą, kad D-aminorūgštys plonojoje žarnoje absorbuojamos greičiau nei L-izomerai, kurie difuzijos būdu patenka į ląstelę. Tarp įvairių aminorūgščių įsisavinimo yra sudėtingi ryšiai, dėl kurių vienų aminorūgščių pernešimas pagreitėja, o kitų sulėtėja.
Labai mažais kiekiais nepažeistos baltymų molekulės gali būti absorbuojamos plonojoje žarnoje pinocitozės (endocitozės) būdu. Endocitozė, matyt, nėra būtina baltymų pasisavinimui, tačiau gali atlikti svarbų vaidmenį imunoglobulinų, vitaminų, fermentų pernešime iš žarnyno ertmės į kraują. Naujagimiams motinos pieno baltymai pasisavinami pinocitozės būdu. Tokiu būdu su motinos pienu į naujagimio organizmą patenka antikūnai, suteikiantys imunitetą infekcijoms.
Riebalų skilimo produktų įsisavinimas. Riebalų virškinamumas yra labai aukštas. Į kraują absorbuojama daugiau nei 95% trigliceridų ir 20-50% cholesterolio. Įprastos mitybos žmogus su išmatomis per dieną išskiria iki 5-7 g riebalų. Didžioji dalis riebalų hidrolizės produktų absorbuojama dvylikapirštėje žarnoje ir tuščiojoje žarnoje.
Mišrios micelės, susidariusios dėl monogliceridų, riebalų rūgščių, dalyvaujančių tulžies druskų, fosfolipidų ir cholesterolio sąveikos, patenka į enterocitų membranas. Micelės į ląsteles neprasiskverbia, tačiau jų lipidiniai komponentai ištirpsta plazmos membranoje ir pagal koncentracijos gradientą patenka į enterocitų citoplazmą. Žarnyno ertmėje likusios micelių tulžies rūgštys pernešamos į klubinę žarną, kur jas pasisavina pirminis transportavimo mechanizmas.
Žarnyno epiteliocituose trigliceridų resintezė iš monogliceridų ir riebalų rūgščių vyksta endoplazminio tinklo mikrosomose. Iš naujai susidarančių trigliceridų, cholesterolio, fosfolipidų ir glikoproteinų susidaro chilomikronai – mažiausios riebalų dalelės, uždarytos ploniausio baltymo apvalkale. Chilomikronų skersmuo yra 60-75 nm. Chilomikronai kaupiasi sekrecinėse pūslelėse, kurios susilieja su enterocito šonine membrana, o per šiuo atveju susidariusią angą patenka į tarpląstelinę erdvę, iš kurios per centrinius limfinius ir krūtinės latakus patenka į kraują. Pagrindinis riebalų kiekis
absorbuojamas į limfą. Todėl po valgio praėjus 3-4 valandoms limfagyslės prisipildo daug limfos, primenančios pieną (pienines sultis).
Riebalų rūgštys su trumpomis ir vidutinėmis grandinėmis gerai tirpsta vandenyje ir gali difunduoti į enterocitų paviršių nesudarant micelių. Jie prasiskverbia pro žarnyno epitelio ląsteles tiesiai į vartų kraują, aplenkdami limfagysles.
Riebaluose tirpių vitaminų (A, D, E, K) pasisavinimas glaudžiai susijęs su riebalų pernešimu žarnyne. Pažeidus riebalų pasisavinimą, šių vitaminų pasisavinimas ir pasisavinimas yra slopinamas.
Vanduo pradeda absorbuotis skrandyje, tačiau kadangi jis greitai patenka į žarnyną, jo pagrindinė absorbcija vyksta pastarajame. Tokiu atveju absorbuotas vanduo patenka į kraują.
Vanduo ir mineralinės druskos yra gyvybiškai svarbūs organizmui, tačiau gauti švarų vandenį kasmet darosi vis sunkiau. Vienas iš paprastų variantų – vanduo buteliuose su pristatymu. Tai leis nuolat gerti švarų vandenį negaištant laiko jo gavimui.
Per žarnyną gali pasisavinti didžiulius vandens kiekius (per dieną žmogus turi 15-20 litrų). Pagrindinis vandens sugėrimo mechanizmas yra osmosas, nes kraujo osmosinis slėgis yra didesnis nei osmosinis slėgis. Suteikus didelį kiekį blogai įsisavintų druskų, pavyzdžiui, Na2SO4, MgSO4, osmosinis slėgis žarnyne smarkiai padidėja ir iš kraujo į jį patenka vanduo. Šių druskų vidurius laisvinantis poveikis iš dalies pagrįstas tuo. Tačiau nereikia pamiršti, kad vandens kiekis žarnyne gali padidėti ne tik dėl difuzijos iš kraujo per žarnyno sienelę, bet ir dėl padidėjusios žarnyno sulčių sekrecijos.
Dauguma medžiagų, kurios absorbuojamos iš žarnyno, patenka į kraują ir limfą vandeninių tirpalų pavidalu. Jei ištirpusi medžiaga greitai absorbuojama, tirpalas tampa hipotoninis ir vanduo per greitai išeina iš žarnyno. Jeigu ištirpusių medžiagų pasisavinimas vyksta lėtai, tai vandenį žarnyne sulaiko druskos, palaikydamos osmosinę pusiausvyrą tarp kraujo ir žarnyno turinio. Pavyzdžiui, iš izotoninio ksilozės tirpalo (4,5%) vanduo neįsisavinamas po valandos, nors per tą laiką išnyksta maždaug pusė cukraus. Didelis kiekis vandens greitai patenka į žarnyno spindį ir padidėja žarnyno turinio tūris. Tai rodo, kad net ir naudojant izotoninius tirpalus vanduo negali būti absorbuojamas, jei jame ištirpusios medžiagos (šiuo atveju ksilozė) patenka į kraują lėčiau nei druskos iš kraujo į žarnyną. Todėl vanduo greičiausiai pasisavinamas iš hipotoninių tų medžiagų tirpalų, kurios greitai pasklinda per žarnyno sienelę.
Šarminių metalų druskų absorbcija į kraują vyksta per žarnyno epitelio ląsteles, o ne per tarpląstelinius tarpus. Kuo didesnis difuzijos greitis, tuo greičiau jonas absorbuojamas. Vandenilio halogeninių rūgščių druskos absorbuojamos geriau nei sulfatinės ar anglies.
Druskos, ypač natrio chloridas, tam tikromis sąlygomis gali tekėti iš kraujo į žarnyną, kartais labai dideliais kiekiais, taip išlygindamos osmosinį slėgį tarp žarnyno turinio ir kraujo. Natrio chlorido tirpalo absorbcijos intensyvumas didėja didėjant koncentracijai iki 1%. Absorbcija sustoja, jei natrio chlorido tirpalo koncentracija padidėja iki 1,5%. Esant tokiai ir didesnėms koncentracijoms, natrio chlorido tirpalas veikia kaip žarnyno sulčių išsiskyrimo sukėlėjas.
Kalcio druskos absorbuojamos tik palyginti nedideliais kiekiais, todėl kalcio kiekis kraujyje smarkiai nepadidėja. Pastaraisiais metais įrodyta, kad kalcio druskos geriausiai pasisavinamos, kai su maistu gaunamas didelis riebalų kiekis; taip susidaro tirpi kalcio druska ir riebalų rūgštis. Eksperimentuose su izotopų panaudojimu gauti faktai parodė, kad geležis pasisavinama dideliais kiekiais tik tada, kai jos reikia organizmui.
1. Papasakokite apie skrandžio sandarą.
Skrandis tarnauja kaip maisto kaupimosi ir virškinimo rezervuaras. Išoriškai jis primena didelę kriaušę, jos talpa yra iki 2-3 litrų. Skrandžio forma ir dydis priklauso nuo suvalgyto maisto kiekio. Skrandyje yra korpusas, dugnas ir pylorinė dalis (sekcija, besiribojanti su dvylikapiršte žarna), įėjimo (kardia) ir išėjimo (pylorus) angos. Skrandžio sienelę sudaro trys sluoksniai: gleivinė (gleivinė surenkama į raukšles, į kurias atsiveria skrandžio sultis gaminančių liaukų šalinimo latakai; taip pat gleivinėje yra endokrininių ląstelių, gaminančių hormonus, ypač gastrinas), raumenys (trys raumenų ląstelių sluoksniai: išilginis, apskritas, įstrižas), serozinis.
2. Kokie procesai vyksta skrandyje?
Baltymų virškinimas prasideda veikiant fermentams skrandyje. Šis procesas vyksta palaipsniui, kai virškinimo sultys sugeria maisto gumulą ir prasiskverbia į jo gylį. Tai palengvina nuolatinis maisto maišymas skrandyje dėl pakaitinio įvairių raumenų skaidulų susitraukimo. Maistas skrandyje išlaikomas iki 4-6 valandų ir, pavirtęs į pusiau skystą ar skystą srutą ir suvirškintas dalimis, patenka į žarnyną.
3. Kaip vyksta skrandžio sulčių atskyrimo reguliavimas?
Skrandžio liaukos sulčių sekreciją reguliuoja refleksiniu ir humoraliniu būdu. Jis prasideda nuo sąlyginio ir besąlygiško sulčių išsiskyrimo pamačius ar užuodus maistą ir kai maistas patenka į burną iškart po to, kai pradeda veikti burnos ertmės seilių liaukos. Simpatinės nervų sistemos įtakoje didėja virškinimo sulčių sekrecija, o parasimpatinės nervų sistemos mažėja.
4. Kokia yra skrandžio sulčių sudėtis?
Skrandžio sultys yra skaidrus skystis, 0,25% jos tūrio sudaro druskos rūgštis (pH ≈ 2), mucinai (saugo skrandžio sieneles) ir neorganinės druskos bei tiesiogiai virškinimo fermentai. Virškinimo fermentus aktyvina druskos rūgštis. Tai pepsinas (skaido baltymus), želatinazė (suskaido želatiną), lipazė (suskaido pieno riebalus iki glicerolio ir riebalų rūgštys), chimozinas (sutraukia pieno kazeiną).
5. Yra žinoma, kad baltymai virškinami skrandyje. Kodėl nepažeidžiamos pačios skrandžio sienelės?
Nuo savaiminio virškinimo gleivinę saugo gleivės (mucinas), kurios gausiai dengia skrandžio sieneles.
6. Kokios medžiagos virškinamos dvylikapirštėje žarnoje?
Dvylikapirštėje žarnoje maistas yra veikiamas kasos sulčių, tulžies ir žarnyno sulčių. Jų fermentai skaido baltymus į aminorūgštis, riebalus į glicerolį ir riebalų rūgštis, o angliavandenius – į gliukozę.
7. Naudodami papildomus informacijos šaltinius, taip pat paveikslą „Kraujo judėjimas kepenyse“ paaiškinkite, kaip kepenys atlieka barjerinę funkciją.
Kepenų vartai apima kepenų arteriją ir vartų veną, kuri surenka kraują iš visų nesuporuotų pilvo ertmės organų. Kraujas praeina per kepenų ląsteles - hepatocitus, surinktus kepenų acinuose, kuriuose jis išvalomas nuo toksinių medžiagų, hemoglobino skilimo produktų ir kai kurių mikroorganizmų. Be to, išgrynintas kraujas surenkamas į kepenų veną, o likęs sumaišomas su hepatocitų sekretu (kartu jie sudaro tulžį) ir juda tulžies latakais, kurie surenkami prie kepenų vartų į bendrą tulžies lataką. . Be to, tulžis arba tiesiogiai patenka į dvylikapirštę žarną, arba surenkama į tulžies pūslę ir prireikus iš šlapimo pūslės patenka į žarnyną.
8. Kokį vaidmenį virškinimo procese atlieka tulžis?
Tulžis padidina žarnyno sulčių ir kasos fermentų aktyvumą, taip pat jai veikiant dideli riebalų lašai skyla į mažus lašelius, o tai palengvina jų virškinimą. Tulžis taip pat aktyvina absorbcijos procesus plonojoje žarnoje; turi žalingą poveikį kai kuriems mikroorganizmams; sukuria šarminę aplinką žarnyne; padidina žarnyno motorinę veiklą (motoriką).
9. Kokius etapus galima nustatyti virškinimo procese plonojoje žarnoje?
Virškinimo procesas plonojoje žarnoje susideda iš trijų etapų: ertmės virškinimo, parietalinio virškinimo ir absorbcijos.
10. Kas yra parietalinis virškinimas? Kokia jo prasmė?
Parietalinis virškinimas, antrasis virškinimo proceso etapas, vykstantis pačiame žarnyno gleivinės paviršiuje. Virškinimą su atitinkamų fermentų pagalba atlieka maisto dalelės, kurios prasiskverbia į tarpus tarp gaurelių. Didesnės dalelės čia negali patekti. Jie lieka žarnyno ertmėje, kur yra veikiami virškinimo sulčių ir suskaidomi į mažesnius dydžius. Parietalinio virškinimo procesas užtikrina galutinį hidrolizės etapą ir perėjimą į galutinį virškinimo etapą – absorbciją.
11. Kokia yra plonosios žarnos švytuoklės judesių reikšmė?
Plonoji žarna taip pat gali judėti švytuoklėmis dėl tam tikroje srityje besikeičiančio žarnyno ilgėjimo ir trumpėjimo. Žarnyno turinys sumaišomas ir juda į abi puses.
12. Kokią reikšmę turi plonosios žarnos vidinės sienelės susilankstymas?
Dėl sulankstymo smarkiai padidėja žarnyno gleivinės paviršiaus plotas, todėl čia vyksta beveik visiškas maisto perdirbimas.
13. Kur įteka kasos latakas? Koks yra jo išskiriamų fermentų vaidmuo?
Kasos latakas, kaip ir bendras tulžies latakas, atsidaro ties didžiąja dvylikapirštės žarnos papiloma, esančia dvylikapirštės žarnos šoninėje sienelėje. Kasoje gaminasi šie virškinimo fermentai: tripsinas, chimotripsinas, elastazė (suskaido baltymus į peptidus ir aminorūgštis); amilazė (angliavandenius paverčia gliukoze); lipazė (suskaido riebalus į glicerolį ir riebalų rūgštis); nukleazės (nukleino rūgštis suskaido į nukleotidus).
14. Kokia siurbimo esmė? Kur daugiausiai pasisavinama maistinių medžiagų? vandens?
Absorbcija – tai procesas, kurio metu maistinės medžiagos iš žarnyno patenka į kraujagysles; sudėtingas fiziologinis procesas, pagrįstas filtravimo, difuzijos ir kai kuriais kitais reiškiniais. Absorbcija vyksta plonųjų ir storųjų žarnų sienelėse. Plonosios žarnos gaurelių sienelės padengtos vienasluoksniu epiteliu, po kuriuo yra kraujo ir limfinių kapiliarų tinklai bei nervinės skaidulos su nervinėmis galūnėlėmis. Tarp žarnyno ertmėje ištirpusios maistinės medžiagos ir kraujo yra tik ploniausias dviejų ląstelių sluoksnių barjeras – žarnyno sienelės ir kapiliarai. Žarnyno epitelio ląstelės yra aktyvios. Vienos medžiagos jos praeina (tik viena kryptimi), kitos – ne.
15. Įvardykite galutinius baltymų, riebalų ir angliavandenių skilimo produktus. Kuris iš jų absorbuojamas į kraują, o kuris – į limfą?
Baltymai mūsų organizme suskaidomi į aminorūgštis, angliavandeniai – į gliukozę, riebalai – į glicerolį ir riebalų rūgštis. Gliukozės skilimo produktai, amino rūgštys, mineralinių druskų tirpalai yra tiesiogiai absorbuojami į kraują. Kūno ląstelėse šios medžiagos virsta žmogui būdingais baltymais ir angliavandeniais. Riebalų rūgštys ir glicerolis absorbuojami į limfinius kapiliarus.
Iš plonosios žarnos kasdien pasisavinama keli šimtai gramų angliavandenių, 100 g ir daugiau riebalų, 50-100 g aminorūgščių, 50-100 g jonų ir 7-8 litrai vandens. Plonosios žarnos sugeriamumas paprastai yra daug didesnis, iki kelių kilogramų per dieną: 500 g riebalų, 500-700 g baltymų ir 20 litrų ar daugiau vandens. Storoji žarna gali įsisavinti papildomą vandenį ir jonus, net kai kurias maistines medžiagas.
Izotoninis siurbimas. Vanduo visiškai praeina pro žarnyno membraną difuzijos būdu, o tai paklūsta įprastiems osmoso dėsniams. Vadinasi, pakankamai atskiedus chymą, žarnos gleivinės gaureliai į kraują patenka beveik vien osmoso būdu.
Ir atvirkščiai, vanduo gali būti transportuojamas priešinga kryptimi nuo plazmos iki chyme. Visų pirma, tai atsitinka, kai hipertoninis tirpalas patenka į dvylikapirštę žarną iš skrandžio. Kad chimas taptų izotoninis plazmai, reikiamas vandens kiekis osmoso būdu per kelias minutes pateks į žarnyno spindį.
Jonų absorbcijos žarnyne fiziologija
Aktyvus natrio pernešimas. Žarnyno sekreto sudėtyje kasdien išskiriama 20-30 g natrio. Be to, vidutinis žmogus kasdien suvalgo 5–8 g natrio. Taigi, norint išvengti tiesioginio natrio praradimo su išmatomis, per parą žarnyne turi būti pasisavinama 25-35 g natrio, o tai yra maždaug 1/7 viso organizme esančio natrio.
Tais atvejais, kai reikšminga žarnyno sekrecijos kiekis natrio atsargos organizme gali būti išeikvotos ir per kelias valandas pasiekti mirtiną lygį. Paprastai su išmatomis kasdien netenkama mažiau nei 0,5 % žarnyno natrio, nes. jis greitai absorbuojamas žarnyno gleivinėje. Natris taip pat vaidina svarbų vaidmenį įsisavinant cukrų ir aminorūgštis, kaip pamatysime tolesnėse diskusijose.
Pagrindinis mechanizmas natrio absorbcija iš žarnyno parodyta paveiksle. Šio mechanizmo principai iš esmės yra panašūs į natrio absorbciją iš tulžies pūslės ir inkstų kanalėlių.
vairuoja stiprumas absorbuoti natrį yra užtikrinamas aktyviu natrio išskyrimu iš epitelio ląstelių vidaus per šių ląstelių bazines ir šonines sieneles į tarpląstelinę erdvę. Paveiksle tai rodo plačios raudonos rodyklės. Šis aktyvusis transportas paklūsta įprastiems aktyvaus transporto dėsniams: jai reikia energijos, o energijos procesus ląstelės membranoje katalizuoja nuo adenozintrifosfatazės priklausomi fermentai. Dalis natrio absorbuojama kartu su chlorido jonais; be to, neigiamo krūvio chlorido jonus pasyviai traukia teigiamai įkrauti natrio jonai.
Aktyvus natrio pernešimas per bazolaterinę ląstelių membraną sumažina natrio koncentraciją ląstelės viduje iki žemų verčių (apie 50 mekv/l), kas taip pat parodyta paveiksle. Kadangi natrio koncentracija smegenyse paprastai yra apie 142 mekv/l (t. y. apytiksliai lygi plazmoje), natris juda į vidų išilgai šio stačios elektrocheminio gradiento nuo chimo per šepetėlio kraštą į epitelio ląstelių citoplazmą, kuri suteikia pagrindinis natrio jonų pernešimas epitelio ląstelėmis į tarpląstelinę erdvę.
Vandens osmozė. Kitas transportavimo procesų žingsnis yra vandens osmozė į tarpląstelinę erdvę. Taip atsitinka todėl, kad dėl padidėjusios jonų koncentracijos tarpląstelinėje erdvėje susidaro didelis osmosinis gradientas. Didžioji dalis osmoso įvyksta per sandarias epitelio ląstelių viršūninio krašto jungtis, taip pat per pačias ląsteles. Osmosinis vandens judėjimas sukuria skysčio srautą per tarpląstelinę erdvę. Dėl to vanduo patenka į cirkuliuojantį gaurelių kraują.
Vanduo patenka į virškinamąjį traktą su maistu ir geriamaisiais skysčiais (2-2,5 l), virškinimo liaukų paslaptimis (6-7 l), tačiau per parą su išmatomis pasišalina 100-150 ml vandens. Likusi vandens dalis iš virškinamojo trakto pasisavinama į kraują, nedidelis kiekis – į limfą. Vandens pasisavinimas prasideda skrandyje, tačiau intensyviausiai jis vyksta plonojoje ir ypač storojoje žarnoje – apie 8 litrus per dieną. Vandens judėjimas per gleivinę visada yra susijęs su joje ištirpusių medžiagų pernešimu – turinčių ir nenešančių krūvio.
Tam tikras vandens kiekis absorbuojamas išilgai osmosinio gradiento, tačiau tai įmanoma ir nesant osmosinio slėgio skirtumo. Pagrindinis vandens kiekis yra absorbuojamas iš izotoninių žarnyno chimo tirpalų, nes hiper- ir hipotoniniai tirpalai greitai koncentruojasi arba praskiedžiami žarnyne. Vandeniui sugerti iš izotoninių ir hipertoninių tirpalų reikia energijos. Vanduo seka osmosiškai aktyvias molekules ir jonus. Tai apima mineralinių druskų jonus, monosacharidų molekules, aminorūgštis ir oligopeptidus. Intensyviausia natrio ir vandens įsisavinimas žarnyne vyksta esant pH 6,8 (esant pH 3,0 vandens absorbcija sustoja).
Vandens įsisavinimą reguliuoja endokrininių liaukų hormonai. Adrenokortikotropinis hormonas pagerina vandens ir chloridų absorbciją, nedarant įtakos gliukozės absorbcijai; tiroksinas padidina vandens, gliukozės ir lipidų pasisavinimą. Kai kurie virškinimo trakto hormonai: gastrinas, sekretinas, cholecistokininas, vazointestininis polipeptidas, bombezinas, serotoninas – mažina vandens įsisavinimą.
Natrio jonų absorbcija. Per dieną virškinimo trakte pasisavinama daugiau nei 1 molis natrio chlorido. Žmogaus skrandyje natris beveik nepasisavinamas, tačiau šis procesas intensyviai vyksta storojoje žarnoje ir klubinėje žarnoje. Tuščiojoje žarnoje jo intensyvumas yra daug mažesnis. Natrio jonai iš plonosios žarnos ertmės patenka į kraują per žarnyno epitelio ląsteles ir tarpląsteliniais kanalais. Na + srautas į epiteliocitą vyksta pagal elektrocheminį gradientą pasyviai. Taip pat yra Na + transportavimo sistema, susijusi su cukrų ir aminorūgščių transportavimu, galbūt su Cl - ir HCO3 - . Natrio jonai iš epiteliocitų aktyviai pernešami per jų bazolateralines membranas į tarpląstelinį skystį, kraują ir limfą. Natrio įsisavinimo intensyvumas priklauso nuo žarnyno turinio pH, organizmo hidratacijos ir šio elemento kiekio jame. Na + pernešimas tarpląsteliniais kanalais vyksta pasyviai išilgai koncentracijos gradiento.
Įvairiose žarnyno dalyse Na + transportavimas turi savybių. Storojoje žarnoje jo pasisavinimas nepriklauso nuo cukrų ir aminorūgščių buvimo, o plonojoje – nuo šių medžiagų. Plonojoje žarnoje Na + ir Cl - pernešimas yra konjuguotas, o storojoje žarnoje absorbuotas Na + pakeičiamas K +. Sumažėjus natrio kiekiui organizme, jo absorbcija žarnyne smarkiai padidėja. Padidėjusi natrio absorbcija atsiranda veikiant hipofizės ir antinksčių hormonams, slopinama - gastrinui, sekretinui ir cholecistokininui.
kalio jonų absorbcija. Kalio jonai absorbuojami daugiausia plonojoje žarnoje, daugiausia dėl pasyvaus transportavimo koncentracijos gradientu, nes K + jonų koncentracija ląstelėje yra 14 mM, o plazmoje - 4 mM. K + absorbcijos procese aktyvaus pernešimo vaidmuo yra nedidelis ir atrodo, kad jis yra susijęs su Na + transportavimu epiteliocitų bazolateralinėse membranose.
Chlorido jonų absorbcija atsiranda skrandyje, aktyviausiai - klubinėje žarnoje pagal aktyvaus ir pasyvaus transportavimo tipą. Pasyvus Cl - transportavimas yra sujungtas su Na + transportu. Aktyvus Cl pernešimas atliekamas per viršūnines membranas, jis yra susijęs su Na + transportavimu arba Cl keitimu į HCO3.
Ca 2+ jonų absorbcija atlieka specialią transportavimo sistemą, kurią sudaro enterocitų šepetėlio krašto Ca 2+ surišantis baltymas ir bazolaterinės membranos dalies kalcio pompa. Tai paaiškina santykinai didelį Ca 2+ absorbcijos greitį (lyginant su kitais dvivalenčiais jonais). Esant reikšmingai Ca 2+ koncentracijai chime, jo absorbcijos tūris didėja dėl difuzijos mechanizmo. Ca 2+ pasisavinimas pagerėja veikiant prieskydinės liaukos hormonui, vitaminui D ir tulžies rūgštims.
Fe 2+ absorbcija atliekami dalyvaujant vežėjui. Enterocituose Fe 2+ jungiasi su apoferritinu ir susidaro feritinas. Kaip feritino dalis, organizme naudojama geležis.
Manganas daugiausia absorbuojamas dvylikapirštėje žarnoje ir tuščiojoje žarnoje dėl palengvintos difuzijos. Magnis taip pat intensyviausiai absorbuojamas viršutinėje plonosios žarnos dalyje dėl aktyvaus pernešimo, kai katijonų koncentracija yra maža, ir dėl paprastos difuzijos, kai koncentracija yra didelė. Viršutinėje plonosios žarnos dalyje cinkas taip pat absorbuojamas pagal koncentracijos gradientą. Varis daugiausia absorbuojamas skrandyje ir viršutinėje plonosios žarnos dalyje, daugiausia pasyvaus transportavimo mechanizmu, o nedidelė dalis - aktyviu būdu, kartu su aminorūgštimis kompleksų pavidalu.