14.8. SSANIE
14.8.1. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA SSANIA
Ssanie- fizjologiczny proces przenoszenia substancji ze światła przewodu pokarmowego do krwi i limfy. Należy zauważyć, że transport substancji przez błonę śluzową przewodu pokarmowego stale zachodzi z naczyń włosowatych do jamy przewodu pokarmowego. Jeśli dominuje transport substancji z naczyń włosowatych do światła przewodu pokarmowego, efektem dwóch różnie skierowanych przepływów jest wydzielanie, a jeśli dominuje przepływ z jamy przewodu pokarmowego – wchłanianie.
Wchłanianie zachodzi w całym przewodzie pokarmowym, ale z różną intensywnością w poszczególnych jego odcinkach. W jamie ustnej wchłanianie jest nieznacznie wyrażone ze względu na krótki pobyt w nim pokarmu. Jednak zdolność ssania błony śluzowej jamy ustnej jest wyraźnie widoczna w odniesieniu do niektórych substancji, w tym leków, co jest szeroko stosowane w praktyce klinicznej. Błona śluzowa w okolicy dna jamy ustnej i dolnej powierzchni języka jest przerzedzona, bogato ukrwiona, a wchłaniane substancje natychmiast przedostają się do krążenia ogólnoustrojowego. Żołądek wchłania wodę i
rozpuszczalne w nim sole mineralne, alkohol, glukozę i niewielką ilość aminokwasów. Głównym odcinkiem przewodu pokarmowego, w którym następuje wchłanianie wody, składników mineralnych, witamin, produktów hydrolizy składników odżywczych, jest jelito cienkie. Ta część przewodu pokarmowego charakteryzuje się wyjątkowo wysokim współczynnikiem przenoszenia składników odżywczych. W ciągu 1-2 minut po wejściu substratów pokarmowych do jelita składniki odżywcze pojawiają się w krwi wypływającej z błony śluzowej, a po 5-10 minutach ich stężenie we krwi osiąga maksymalne wartości. Część płynu (ok. 1,5 l) wraz z treścią pokarmową trafia do jelita grubego, gdzie jest prawie całkowicie wchłaniana.
Budowa jelita cienkiego jest przystosowana do pełnienia funkcji wchłaniania. U ludzi powierzchnia błony śluzowej jelita cienkiego zwiększa się 600 razy z powodu fałdów okrężnych, kosmków i mikrokosmków i osiąga 200 m2. Wchłanianie składników odżywczych zachodzi głównie w górnej części kosmków jelitowych. Istotne znaczenie dla transportu składników odżywczych mają cechy organizacji mikrokrążenia kosmków. Ukrwienie kosmków jelitowych opiera się na gęstej sieci naczyń włosowatych zlokalizowanych bezpośrednio pod błoną podstawną. Cechami charakterystycznymi mikrounaczynienia kosmków jest wysoki stopień fenestracji śródbłonka naczyń włosowatych oraz duży rozmiar porów, który umożliwia penetrację przez nie raczej dużych cząsteczek. Fenestra znajdują się w strefie śródbłonka skierowanej w stronę błony podstawnej, co ułatwia wymianę między naczyniami a przestrzeniami międzykomórkowymi nabłonka. Po jedzeniu przepływ krwi wzrasta o 30-130%, a wzmożony przepływ krwi kierowany jest zawsze do tej części jelita, gdzie aktualnie znajduje się większość treści pokarmowej.
Wchłanianie w jelicie cienkim ułatwia również skurcz jego kosmków. Dzięki rytmicznym skurczom kosmków jelitowych poprawia się kontakt ich powierzchni z treścią pokarmową, a chłonka jest wyciskana ze ślepych zakończeń naczyń włosowatych limfatycznych, co powoduje efekt ssania centralnego naczynia limfatycznego.
U osoby dorosłej każda komórka jelitowa dostarcza składników odżywczych do około 100 000 innych komórek w ciele. Sugeruje to wysoką aktywność enterocytów w hydrolizie i wchłanianiu składników odżywczych.
substancje ciała. Wchłanianie substancji do krwi i limfy odbywa się przy użyciu wszystkich rodzajów mechanizmów transportu pierwotnego i wtórnego.
14.8.2. WCHŁANIANIE WODY, SOLI MINERALNYCH I WĘGLOWODANÓW
A. Wchłanianie wody odbywa się zgodnie z prawem osmozy. Woda dostaje się do przewodu pokarmowego jako część pokarmu i płynów (2-2,5 l), wydzieliny gruczołów trawiennych (6-8 l), a tylko 100-150 ml wody jest wydalane z kałem. Pozostała część wody jest wchłaniana z przewodu pokarmowego do krwi, niewielka ilość do limfy. Wchłanianie wody rozpoczyna się w żołądku, ale najintensywniej zachodzi w jelicie cienkim i grubym (około 9 litrów dziennie). Około 60% wody jest wchłaniane w dwunastnicy i około 20% w jelicie krętym. Błona śluzowa górnych odcinków jelita cienkiego jest dobrze przepuszczalna dla substancji rozpuszczonych. Efektywna wielkość porów w tych przekrojach wynosi około 0,8 nm, podczas gdy w jelicie krętym i okrężnicy odpowiednio 0,4 i 0,2 nm. Dlatego jeśli osmolarność treści pokarmowej w dwunastnicy różni się od osmolarności krwi, to parametr ten wyrównuje się w ciągu kilku minut.
Woda z łatwością przechodzi przez błony komórkowe z jamy jelitowej do krwi iz powrotem do treści pokarmowej. Dzięki takim ruchom wody zawartość jelita jest izotoniczna w stosunku do osocza krwi. Kiedy hipotoniczna treść pokarmowa dostaje się do dwunastnicy w wyniku spożycia wody lub płynnego pokarmu, woda dostaje się do krwioobiegu, aż zawartość jelita stanie się izoosmotyczna z osoczem krwi. Przeciwnie, gdy hipertoniczna treść pokarmowa dostaje się do dwunastnicy z żołądka, woda przedostaje się z krwi do światła jelita, dzięki czemu zawartość staje się również izotoniczna w stosunku do osocza krwi. W procesie dalszego przemieszczania się przez jelito, treść pokarmowa pozostaje izoosmotyczna w stosunku do osocza krwi. Woda przedostaje się do krwi po substancjach czynnych osmotycznie (jony, aminokwasy, glukoza).
B. Wchłanianie soli mineralnych. Wchłanianie jonów sodu w jelicie jest bardzo wydajne: od 200-300 mmol Na+ dziennie wchodzących do jelita wraz z pokarmem oraz 200 mmol zawartych w składzie soków trawiennych, wydalanych z kałem
tylko 3-7 mmoli. Główna część jonów sodu jest wchłaniana w jelicie cienkim. Stężenie jonów sodu w treści dwunastnicy i jelita czczego jest zbliżone do ich stężenia w osoczu krwi. Mimo to w jelicie cienkim zachodzi stałe wchłanianie Na+.
Przenoszenie Na + z jamy jelitowej do krwi może odbywać się zarówno przez nabłonki jelitowe, jak i przez kanały międzykomórkowe. Na + pochodzi ze światła jelita do cytoplazmy przez błonę wierzchołkową enterocytów zgodnie z gradientem elektrochemicznym (ładunek elektryczny cytoplazmy enterocytów wynosi 40 mV w stosunku do zewnętrznej strony błony wierzchołkowej). Przenoszenie jonów sodu z enterocytów do śródmiąższu i krwi odbywa się przez błony podstawno-boczne enterocytów za pomocą zlokalizowanej tam pompy Na/K. Jony Na + , K + i SG również poruszają się wzdłuż kanałów międzykomórkowych zgodnie z prawami dyfuzji.
W górnym odcinku jelita cienkiego SG wchłania się bardzo szybko, głównie wzdłuż gradientu elektrochemicznego. W związku z tym ujemnie naładowane jony chlorkowe przemieszczają się z bieguna ujemnego do dodatniego i dostają się do płynu śródmiąższowego po jonach sodu.
HCO3 zawarte w składzie soku trzustkowego i żółci są wchłaniane pośrednio. Kiedy Na + jest wchłaniany do światła jelita, H + jest wydzielany w zamian za Na +. Jony wodorowe z HCO^ tworzą H 2 CO 3, który pod działaniem anhydrazy węglanowej zamienia się w H 2 O i CO 2. Woda pozostaje w jelitach jako część treści pokarmowej, podczas gdy dwutlenek węgla jest wchłaniany do krwi i wydalany przez płuca.
Wchłanianie jonów wapnia i innych kationów dwuwartościowych w jelicie cienkim jest powolne. Ca 2+ wchłania się 50 razy wolniej niż Na + , ale szybciej niż inne jony dwuwartościowe: magnezu, cynku, miedzi i żelaza. Sole wapnia dostarczane z pożywieniem dysocjują i rozpuszczają się w kwaśnej treści żołądka. Tylko połowa jonów wapnia jest wchłaniana, głównie w górnej części jelita cienkiego. Przy niskich stężeniach Ca 2+ jest wchłaniany przez transport pierwotny. Specyficzne białko wiążące Ca2+ rąbka szczoteczkowego bierze udział w przenoszeniu Ca 2+ przez błonę wierzchołkową enterocytu, a transport przez błony podstawno-boczne odbywa się za pomocą zlokalizowanej tam pompy wapniowej. W wysokim stężeniu
Ca 2+ walkie-talkie w treści pokarmowej, jest transportowany przez dyfuzję. Parathormon i witamina D odgrywają ważną rolę w regulacji wchłaniania jonów wapnia w jelicie.Kwasy żółciowe stymulują wchłanianie Ca 2+.
Wchłanianie jonów magnezu, cynku i żelaza zachodzi w tych samych odcinkach jelita co Ca 2+, a Cu 2+ - głównie w żołądku. Transport Mg 2+ , Zn 2+ i Cu 2+ odbywa się na zasadzie dyfuzji. Absorpcja Fe 2+ odbywa się przede wszystkim iwtórnie aktywnie przy udziale nośników. Kiedy Fe 2+ dostają się do enterocytu, łączą się z apoferrytyną, w wyniku czego powstaje ferrytyna, w postaci której żelazo odkłada się w organizmie.
B. Wchłanianie węglowodanów. Polisacharydy i disacharydy praktycznie nie są wchłaniane w przewodzie pokarmowym. Wchłanianie monosacharydów zachodzi głównie w jelicie cienkim. Najszybciej wchłania się glukoza, aw okresie karmienia mlekiem matki galaktoza.
Wejście monosacharydów z jamy jelita cienkiego do krwi może odbywać się na różne sposoby, jednak główną rolę w wchłanianiu glukozy i galaktozy odgrywa mechanizm zależny od sodu. W przypadku braku Na + glukoza jest przenoszona przez błonę wierzchołkową 100 razy wolniej, a przy braku gradientu stężeń jej transport naturalnie zatrzymuje się całkowicie. Glukoza, galaktoza, fruktoza, pentoza mogą być wchłaniane na drodze prostej i ułatwionej dyfuzji w przypadku ich wysokiego stężenia w świetle jelita, co zwykle ma miejsce podczas spożywania pokarmów bogatych w węglowodany. Glukoza jest wchłaniana szybciej niż inne monosacharydy.
14.8.3. WCHŁANIANIE PRODUKTÓW HYDROLIZY BIAŁEK I TŁUSZCZÓW
Produkty hydrolitycznego rozkładu białek- wolne aminokwasy, di- i tri-peptydy wchłaniane są głównie w jelicie cienkim. Większość aminokwasów jest wchłaniana w dwunastnicy i jelicie czczym (do 80-90%). Tylko 10% aminokwasów dociera do jelita grubego, gdzie są rozkładane przez bakterie.
Głównym mechanizmem wchłaniania aminokwasów w jelicie cienkim jest wtórny transport aktywny - zależny od sodu. Jednocześnie możliwa jest również dyfuzja aminokwasów zgodnie z gradientem elektrochemicznym. Obecność dwóch mechanizmów transportowych
aminokwasów wyjaśnia fakt, że D-aminokwasy są wchłaniane w jelicie cienkim szybciej niż L-izomery, które dostają się do komórki na drodze dyfuzji. Pomiędzy wchłanianiem różnych aminokwasów zachodzą złożone zależności, w wyniku których transport jednych aminokwasów jest przyspieszany, a innych spowalniany.
Nienaruszone cząsteczki białka w bardzo małych ilościach mogą być wchłaniane w jelicie cienkim przez pinocytozę (endocytozę). Endocytoza najwyraźniej nie jest niezbędna do wchłaniania białek, ale może odgrywać ważną rolę w przenoszeniu immunoglobulin, witamin, enzymów z jamy jelitowej do krwi. U noworodków białka mleka matki są wchłaniane przez pinocytozę. W ten sposób przeciwciała dostają się do organizmu noworodka wraz z mlekiem matki, zapewniając odporność na infekcje.
Wchłanianie produktów rozpadu tłuszczu. Strawność tłuszczów jest bardzo wysoka. Ponad 95% trójglicerydów i 20-50% cholesterolu jest wchłanianych do krwi. Osoba stosująca normalną dietę z kałem wydala do 5-7 g tłuszczu dziennie. Większość produktów hydrolizy tłuszczów jest wchłaniana w dwunastnicy i jelicie czczym.
Mieszane micele powstałe w wyniku interakcji monoglicerydów, kwasów tłuszczowych z udziałem soli kwasów żółciowych, fosfolipidów i cholesterolu wchodzą do błon enterocytów. Micele nie wnikają do komórek, ale ich składniki lipidowe rozpuszczają się w błonie komórkowej i zgodnie z gradientem stężeń przedostają się do cytoplazmy enterocytów. Kwasy żółciowe miceli pozostających w jamie jelita są transportowane do jelita krętego, gdzie są wchłaniane przez pierwotny mechanizm transportowy.
W nabłonkach jelitowych resynteza trójglicerydów z monoglicerydów i kwasów tłuszczowych zachodzi na mikrosomach retikulum endoplazmatycznego. Z nowo powstających trójglicerydów, cholesterolu, fosfolipidów i glikoprotein powstają chylomikrony - najmniejsze cząsteczki tłuszczu zamknięte w najcieńszej białkowej otoczce. Średnica chylomikronów wynosi 60-75 nm. Chylomikrony gromadzą się w pęcherzykach wydzielniczych, które łączą się z boczną błoną enterocytu i przez utworzony w tym przypadku otwór przedostają się do przestrzeni międzykomórkowej, skąd dostają się do krwi przez ośrodkowe przewody limfatyczne i piersiowe. Główna ilość tłuszczu
wchłaniany do limfy. Dlatego 3-4 godziny po posiłku naczynia limfatyczne są wypełnione dużą ilością limfy, przypominającą mleko (mleczny sok).
Kwasy tłuszczowe o krótkich i średnich łańcuchach są dość dobrze rozpuszczalne w wodzie i mogą dyfundować na powierzchnię enterocytów bez tworzenia miceli. Wnikają przez komórki nabłonka jelitowego bezpośrednio do krwi wrotnej, omijając naczynia limfatyczne.
Wchłanianie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (A, D, E, K) jest ściśle związane z transportem tłuszczów w jelicie. Z naruszeniem wchłaniania tłuszczów hamowane jest wchłanianie i przyswajanie tych witamin.
Woda zaczyna być wchłaniana w żołądku, ale ponieważ szybko przechodzi do jelit, jej główne wchłanianie zachodzi w tych ostatnich. W takim przypadku wchłonięta woda przechodzi do krwi.
Woda i sole mineralne są niezbędne dla organizmu, jednak uzyskanie czystej wody z roku na rok staje się coraz trudniejsze. Jedną z prostych opcji jest woda butelkowana z dostawą. Umożliwi to ciągłe picie czystej wody bez marnowania czasu na jej zdobywanie.
Ogromne ilości wody mogą zostać wchłonięte przez jelita (osoba ma 15-20 litrów dziennie). Głównym mechanizmem wchłaniania wody jest osmoza, ponieważ ciśnienie osmotyczne krwi jest wyższe niż ciśnienie osmotyczne treści pokarmowej. Przy podawaniu znacznej ilości słabo wchłanianych soli, na przykład Na2SO4, MgSO4, ciśnienie osmotyczne w jelicie gwałtownie wzrasta i woda dostaje się do niego z krwi. Działanie przeczyszczające tych soli jest częściowo na tym oparte. Nie wolno nam jednak zapominać, że zawartość wody w jelicie może wzrosnąć nie tylko w wyniku dyfuzji z krwi przez ścianę jelita, ale także w wyniku zwiększonego wydzielania soku jelitowego.
Większość substancji wchłanianych z jelita przechodzi do krwi i limfy w postaci roztworów wodnych. Jeśli substancja rozpuszczona jest wchłaniana szybko, roztwór staje się hipotoniczny i woda zbyt szybko opuszcza jelito. Jeśli wchłanianie rozpuszczonych substancji jest powolne, woda jest zatrzymywana w jelicie przez sole, utrzymując równowagę osmotyczną między krwią a zawartością jelita. Na przykład z izotonicznego roztworu ksylozy (4,5%) woda nie wchłania się po godzinie, chociaż około połowa cukru znika w tym czasie. Duże ilości wody szybko przedostają się do światła jelita i zwiększa się objętość treści jelitowej. Pokazuje to, że nawet przy roztworach izotonicznych woda nie może zostać wchłonięta, jeśli rozpuszczone w niej substancje (w tym przypadku ksyloza) przenikają do krwi wolniej niż sole z krwi do jelita. Dlatego woda jest najszybciej wchłaniana z hipotonicznych roztworów tych substancji, które szybko dyfundują przez ścianę jelita.
Wchłanianie soli metali alkalicznych do krwi zachodzi przez komórki nabłonka jelitowego, a nie przez przestrzenie międzykomórkowe. Im wyższa szybkość dyfuzji, tym szybciej jon jest wchłaniany. Sole kwasów halogenowodorowych są lepiej wchłaniane niż siarczanowe czy węglowe.
Sole, zwłaszcza chlorek sodu, w pewnych warunkach mogą przepływać z krwi do jelita, czasami w bardzo dużych ilościach, wyrównując w ten sposób ciśnienie osmotyczne między zawartością jelita a krwią. Intensywność wchłaniania roztworu chlorku sodu wzrasta wraz ze wzrostem stężenia do 1%. Wchłanianie ustaje, jeśli stężenie roztworu chlorku sodu wzrośnie do 1,5%. W tym i wyższych stężeniach roztwór chlorku sodu działa jako czynnik sprawczy wydzielania soku jelitowego.
Sole wapnia są wchłaniane tylko w stosunkowo niewielkich ilościach, dzięki czemu nie dochodzi do gwałtownego wzrostu zawartości wapnia we krwi. W ostatnich latach wykazano, że sole wapnia najlepiej wchłaniają się, gdy wraz z pożywieniem przyjmowane są znaczne ilości tłuszczu; tworzy to rozpuszczalną sól wapnia i kwasu tłuszczowego. Fakty uzyskane w eksperymentach z użyciem izotopów wykazały, że żelazo jest wchłaniane w znacznych ilościach tylko wtedy, gdy organizm tego potrzebuje.
1. Opowiedz nam o budowie żołądka.
Żołądek służy jako zbiornik do gromadzenia i trawienia pokarmu. Zewnętrznie przypomina dużą gruszkę, jej pojemność wynosi do 2-3 litrów. Kształt i wielkość żołądka zależy od ilości spożywanego pokarmu. Żołądek ma korpus, dno i część odźwiernikową (odcinek graniczący z dwunastnicą), otwory wlotowe (cardia) i wylotowe (pylorus). Ściana żołądka składa się z trzech warstw: błony śluzowej (błona śluzowa jest zebrana w fałdy, do których uchodzą przewody wydalnicze gruczołów wytwarzających sok żołądkowy; również w błonie śluzowej znajdują się komórki wydzielania wewnętrznego, które wytwarzają hormony, w szczególności gastryna), mięsień (trzy warstwy komórek mięśniowych: podłużna, okrężna, skośna), surowiczy.
2. Jakie procesy zachodzą w żołądku?
Trawienie białek rozpoczyna się pod działaniem enzymów w żołądku. Proces ten przebiega stopniowo, w miarę jak sok trawienny nasiąka bryłę pokarmu, wnikając w jej głąb. Ułatwia to ciągłe mieszanie pokarmu w żołądku, dzięki naprzemiennemu skurczowi różnych włókien mięśniowych. Pokarm zatrzymuje się w żołądku do 4-6 godzin, a gdy zamienia się w półpłynną lub płynną zawiesinę i jest trawiony w porcjach, przechodzi do jelit.
3. Jak przebiega regulacja wydzielania soku żołądkowego?
Regulacja wydzielania soku przez gruczoły żołądkowe odbywa się na drodze odruchowej i humoralnej. Rozpoczyna się warunkowym i bezwarunkowym wydzielaniem soku na widok lub zapach pokarmu oraz wejściem pokarmu do ust natychmiast po rozpoczęciu pracy ślinianek jamy ustnej. Pod wpływem współczulnego układu nerwowego zwiększa się wydzielanie soków trawiennych, natomiast przywspółczulny układ nerwowy maleje.
4. Jaki jest skład soku żołądkowego?
Sok żołądkowy jest klarowną cieczą, 0,25% jego objętości stanowi kwas solny (pH ≈ 2), mucyny (chronią ściany żołądka) oraz sole nieorganiczne i bezpośrednio enzymy trawienne. Enzymy trawienne są aktywowane przez kwas solny. Są to pepsyna (rozkłada białka), żelatynaza (rozkłada żelatynę), lipaza (rozkłada tłuszcze mleka na glicerol i kwasy tłuszczowe), chymozyna (zsiadł kazeinę mleka).
5. Wiadomo, że białka są trawione w żołądku. Dlaczego ściany samego żołądka nie są uszkodzone?
Przed samotrawieniem błona śluzowa jest chroniona przez śluz (mucynę), który obficie pokrywa ściany żołądka.
6. Jakie substancje są trawione w dwunastnicy?
W dwunastnicy pokarm jest narażony na działanie soku trzustkowego, żółci i soku jelitowego. Ich enzymy rozkładają białka na aminokwasy, tłuszcze na glicerol i kwasy tłuszczowe, a węglowodany na glukozę.
7. Korzystając z dodatkowych źródeł informacji oraz rysunku „Ruch krwi w wątrobie”, wyjaśnij, w jaki sposób wątroba spełnia swoją funkcję barierową.
Bramy wątroby obejmują tętnicę wątrobową i żyłę wrotną, która zbiera krew ze wszystkich niesparowanych narządów jamy brzusznej. Krew przepływa przez komórki wątroby - hepatocyty, zbierane w gronkach wątrobowych, w których jest oczyszczana z substancji toksycznych, produktów rozpadu hemoglobiny i niektórych mikroorganizmów. Następnie oczyszczona krew jest pobierana w żyle wątrobowej, a reszta jest mieszana z wydzieliną hepatocytów (razem tworzą żółć) i przechodzi przez drogi żółciowe, które są zbierane u wrót wątroby do przewodu żółciowego wspólnego . Ponadto żółć albo bezpośrednio dostaje się do dwunastnicy, albo jest zbierana w pęcherzyku żółciowym i w razie potrzeby wchodzi do jelita z pęcherza.
8. Jaką rolę odgrywa żółć w procesie trawienia?
Żółć zwiększa aktywność soku jelitowego i enzymów trzustkowych, a także pod jej działaniem duże krople tłuszczu rozpadają się na małe kropelki, co ułatwia ich trawienie. Żółć aktywuje również procesy wchłaniania w jelicie cienkim; ma szkodliwy wpływ na niektóre mikroorganizmy; tworzy alkaliczne środowisko w jelitach; zwiększa aktywność motoryczną (ruchliwość) jelita.
9. Jakie etapy można wyróżnić w procesie trawienia w jelicie cienkim?
Proces trawienia w jelicie cienkim składa się z trzech etapów: trawienia w jamie ustnej, trawienia ciemieniowego i wchłaniania.
10. Co to jest trawienie ciemieniowe? Jakie jest jego znaczenie?
Trawienie ciemieniowe, drugi etap procesu trawienia, który odbywa się na samej powierzchni błony śluzowej jelita. Trawienie za pomocą odpowiednich enzymów przeprowadzane jest przez cząstki pokarmu, które wnikają w przestrzenie między kosmkami. Większe cząstki nie mogą się tu dostać. Pozostają w jamie jelitowej, gdzie są narażone na działanie soków trawiennych i dzielą się na mniejsze rozmiary. Proces trawienia ciemieniowego zapewnia końcowy etap hydrolizy i przejście do końcowego etapu trawienia - wchłaniania.
11. Jakie znaczenie mają ruchy wahadłowe jelita cienkiego?
Jelito cienkie jest również zdolne do ruchów wahadłowych z powodu naprzemiennego wydłużania i skracania jelita na pewnym obszarze. Zawartość jelita jest mieszana i porusza się w obu kierunkach.
12. Jakie znaczenie ma fałdowanie wewnętrznej ściany jelita cienkiego?
Ze względu na fałdowanie powierzchnia błony śluzowej jelita dramatycznie wzrasta, więc zachodzi tutaj prawie całkowite przetwarzanie pokarmu.
13. Dokąd uchodzi przewód trzustkowy? Jaka jest rola wydzielanych przez nią enzymów?
Przewód trzustkowy, podobnie jak przewód żółciowy wspólny, otwiera się przy brodawce większej dwunastnicy na bocznej ścianie dwunastnicy. W trzustce produkowane są następujące enzymy trawienne: trypsyna, chymotrypsyna, elastaza (rozkładają białka na peptydy i aminokwasy); amylaza (przekłada węglowodany na glukozę); lipaza (rozkłada tłuszcze na glicerol i kwasy tłuszczowe); nukleazy (rozkładają kwasy nukleinowe na nukleotydy).
14. Na czym polega istota ssania? Gdzie zachodzi większość wchłaniania składników odżywczych? woda?
Wchłanianie to proces, w którym składniki odżywcze przemieszczają się z jelit do naczyń krwionośnych; złożony proces fizjologiczny oparty na zjawiskach filtracji, dyfuzji i kilku innych. Wchłanianie zachodzi w ścianie jelita cienkiego i grubego. Ściany kosmków jelita cienkiego pokryte są jednowarstwowym nabłonkiem, pod którym znajdują się sieci naczyń włosowatych krwi i limfy oraz włókna nerwowe z zakończeniami nerwowymi. Pomiędzy rozpuszczonym w jelicie składnikiem odżywczym a krwią znajduje się tylko najcieńsza bariera dwóch warstw komórek - ścianek jelita i naczyń włosowatych. Komórki nabłonka jelitowego są aktywne. Niektóre substancje przepuszczają (tylko w jednym kierunku), inne nie.
15. Wymień końcowe produkty rozpadu białek, tłuszczów i węglowodanów. Który z nich jest wchłaniany do krwi, a który do limfy?
Białka w naszym organizmie rozkładają się na aminokwasy, węglowodany na glukozę, tłuszcze na glicerol i kwasy tłuszczowe. Produkty rozpadu glukozy, aminokwasów, roztworów soli mineralnych są bezpośrednio wchłaniane do krwi. W komórkach ciała substancje te są przekształcane w białka i węglowodany, które są charakterystyczne dla ludzi. Kwasy tłuszczowe i glicerol są wchłaniane do naczyń włosowatych limfatycznych.
Z jelita cienkiego dziennie wchłania się kilkaset gramów węglowodanów, 100 g lub więcej tłuszczu, 50-100 g aminokwasów, 50-100 g jonów i 7-8 litrów wody. Zdolność wchłaniania jelita cienkiego jest zwykle znacznie większa, do kilku kilogramów dziennie: 500 g tłuszczu, 500-700 g białka i 20 litrów lub więcej wody. Jelito grube może wchłonąć dodatkową wodę i jony, a nawet niektóre składniki odżywcze.
Ssanie izotoniczne. Woda przechodzi przez błonę jelitową całkowicie na drodze dyfuzji, która podlega normalnym prawom osmozy. W konsekwencji, gdy treść pokarmowa jest wystarczająco rozcieńczona, woda jest wchłaniana przez kosmki błony śluzowej jelit do krwi prawie wyłącznie na drodze osmozy.
I odwrotnie, woda może być transportowana w kierunku przeciwnym do plazmy miazga pokarmowa. W szczególności dzieje się tak, gdy hipertoniczny roztwór dostaje się do dwunastnicy z żołądka. Aby treść pokarmowa stała się izotoniczna w stosunku do osocza, wymagana ilość wody zostanie przeniesiona do światła jelita na drodze osmozy w ciągu kilku minut.
Fizjologia wchłaniania jonów w jelicie
Aktywny transport sodu. W składzie wydzieliny jelitowej codziennie wydzielane jest 20-30 g sodu. Ponadto przeciętny człowiek spożywa dziennie 5-8 g sodu. Tak więc, aby zapobiec bezpośredniej utracie sodu z kałem, w jelitach powinno się dziennie wchłaniać 25-35 g sodu, co stanowi około 1/7 całkowitego sodu w organizmie.
W sytuacjach istotnych ilość wydzieliny jelitowej wydalany, jak w przypadku ekstremalnej biegunki, zapasy sodu w organizmie mogą zostać wyczerpane, osiągając śmiertelny poziom w ciągu kilku godzin. Zwykle mniej niż 0,5% sodu jelitowego jest tracone dziennie z kałem, ponieważ. jest szybko wchłaniany przez błonę śluzową jelit. Sód odgrywa również ważną rolę w wchłanianiu cukrów i aminokwasów, jak zobaczymy w dalszych dyskusjach.
Główny mechanizm wchłanianie sodu z jelita pokazano na rysunku. Zasady tego mechanizmu są zasadniczo podobne do wchłaniania sodu z pęcherzyka żółciowego i kanalików nerkowych.
napędowy siła wchłaniania sodu zapewnia aktywne wydalanie sodu z wnętrza komórek nabłonka przez ściany podstawne i boczne tych komórek do przestrzeni międzykomórkowej. Na rysunku jest to zaznaczone szerokimi czerwonymi strzałkami. Ten transport aktywny podlega zwykłym prawom transportu aktywnego: potrzebuje energii, a procesy energetyczne są katalizowane w błonie komórkowej przez enzymy zależne od trifosfatazy adenozyny. Część sodu jest wchłaniana wraz z jonami chlorkowymi; ponadto ujemnie naładowane jony chlorkowe są biernie przyciągane przez dodatnio naładowane jony sodu.
Aktywny transport sodu przez błonę podstawno-boczną komórek zmniejsza stężenie sodu wewnątrz komórki do niskich wartości (około 50 meq/l), co również pokazano na rysunku. Ponieważ stężenie sodu w treści pokarmowej wynosi zwykle około 142 mEq/l (tj. w przybliżeniu równe stężeniu w osoczu), sód przemieszcza się do wewnątrz wzdłuż tego stromego gradientu elektrochemicznego od treści pokarmowej przez rąbek szczoteczkowy do cytoplazmy komórek nabłonkowych, co zapewnia główny transport jonów sodu przez komórki nabłonka do przestrzeni międzykomórkowej.
Osmoza wody. Kolejnym etapem procesów transportowych jest osmoza wody do przestrzeni międzykomórkowej. Dzieje się tak, ponieważ powstaje wysoki gradient osmotyczny na skutek zwiększonego stężenia jonów w przestrzeni międzykomórkowej. Większość osmozy zachodzi przez ciasne połączenia krawędzi wierzchołkowej komórek nabłonka, jak również przez same komórki. Ruch osmotyczny wody powoduje przepływ płynu przez przestrzeń międzykomórkową. W rezultacie woda trafia do krwi krążącej w kosmkach.
Woda wchodzi do przewodu pokarmowego jako część pokarmu i płynów do picia (2-2,5 l), wydzieliny gruczołów trawiennych (6-7 l), ale 100-150 ml wody jest wydalane z kałem dziennie. Pozostała część wody jest wchłaniana z przewodu pokarmowego do krwi, niewielka ilość do limfy. Wchłanianie wody rozpoczyna się w żołądku, ale najintensywniej zachodzi w jelicie cienkim, a zwłaszcza w jelicie grubym – około 8 litrów dziennie. Ruch wody przez błonę śluzową zawsze wiąże się z przenoszeniem rozpuszczonych w niej substancji – niosących i nie niosących ładunku.
Absorpcja pewnej ilości wody zachodzi wzdłuż gradientu osmotycznego, ale jest również możliwa przy braku różnicy ciśnień osmotycznych. Główna ilość wody jest wchłaniana z izotonicznych roztworów treści pokarmowej jelit, ponieważ roztwory hiper- i hipotoniczne są szybko zagęszczane lub rozcieńczane w jelicie. Absorpcja wody z roztworów izotonicznych i hipertonicznych wymaga energii. Woda podąża za osmotycznie aktywnymi cząsteczkami i jonami. Należą do nich jony soli mineralnych, cząsteczki monosacharydów, aminokwasy i oligopeptydy. Najintensywniejsze wchłanianie sodu i wody w jelicie zachodzi przy pH 6,8 (przy pH 3,0 wchłanianie wody ustaje).
Wchłanianie wody jest regulowane przez hormony gruczołów dokrewnych. Hormon adrenokortykotropowy zwiększa wchłanianie wody i chlorków bez wpływu na wchłanianie glukozy; tyroksyna zwiększa wchłanianie wody, glukozy i lipidów. Niektóre hormony przewodu pokarmowego: gastryna, sekretyna, cholecystokinina, polipeptyd naczyniowo-jelitowy, bombezyna, serotonina - zmniejszają wchłanianie wody.
Absorpcja jonów sodu. Więcej niż 1 mol chlorku sodu jest wchłaniany w przewodzie pokarmowym dziennie. W ludzkim żołądku sód prawie nie jest wchłaniany, ale proces ten jest intensywnie prowadzony w jelicie grubym i jelicie krętym. W jelicie czczym jego intensywność jest znacznie mniejsza. Jony sodu są przenoszone z jamy jelita cienkiego do krwi przez komórki nabłonka jelitowego oraz kanałami międzykomórkowymi. Przepływ Na + do nabłonka odbywa się wzdłuż gradientu elektrochemicznego w sposób bierny. Istnieje również system transportu Na+ związany z transportem cukrów i aminokwasów, prawdopodobnie z Cl- i HCO3-. Jony sodu z nabłonków są aktywnie transportowane przez ich błony podstawno-boczne do płynu międzykomórkowego, krwi i limfy. Intensywność wchłaniania sodu zależy od pH treści jelitowej, nawodnienia organizmu oraz zawartości w nim tego pierwiastka. Transport Na + przez kanały międzykomórkowe zachodzi biernie wzdłuż gradientu stężeń.
W różnych częściach jelita transport Na+ ma cechy. W jelicie grubym jego wchłanianie nie zależy od obecności cukrów i aminokwasów, aw jelicie cienkim zależy od tych substancji. W jelicie cienkim dochodzi do sprzężenia transferu Na+ i Cl-, w jelicie grubym wchłonięty Na+ jest wymieniany na K+. Wraz ze spadkiem zawartości sodu w organizmie gwałtownie wzrasta jego wchłanianie przez jelita. Zwiększone wchłanianie sodu następuje pod wpływem hormonów przysadki mózgowej i nadnerczy, hamowanie - pod wpływem gastryny, sekretyny i cholecystokininy.
wchłanianie jonów potasu. Jony potasu są wchłaniane głównie w jelicie cienkim głównie dzięki transportowi biernemu wzdłuż gradientu stężeń, ponieważ stężenie jonów K + w komórce wynosi 14 mM, aw osoczu - 4 mM. W procesie wchłaniania K + rola transportu aktywnego jest niewielka i wydaje się, że jest on związany z transportem Na + w błonach podstawno-bocznych nabłonków.
Absorpcja jonów chlorkowych występuje w żołądku, najbardziej aktywnie - w jelicie krętym według rodzaju aktywnego i biernego transportu. Pasywny Cl - transport jest sprzężony z transportem Na +. Aktywny transport Cl- odbywa się przez błony wierzchołkowe, jest związany z transportem Na+ lub wymianą Cl- na HCO3-.
Absorpcja jonów Ca 2+ prowadzi specjalny system transportowy, który obejmuje białko wiążące Ca 2+ rąbka szczoteczkowego enterocytów i pompę wapniową podstawno-bocznej części błony. Tłumaczy to stosunkowo wysoką absorpcję Ca 2+ (w porównaniu z innymi jonami dwuwartościowymi). Przy znacznym stężeniu Ca 2+ w treści pokarmowej objętość jego wchłaniania wzrasta dzięki mechanizmowi dyfuzji. Wchłanianie Ca 2+ zwiększa się pod wpływem parathormonu, witaminy D i kwasów żółciowych.
Absorpcja Fe 2+ realizowane przy udziale przewoźnika. W enterocytach Fe 2+ łączy się z apoferrytyną, tworząc ferrytynę. Jako część ferrytyny żelazo jest wykorzystywane w organizmie.
Mangan jest wchłaniany głównie w dwunastnicy i jelicie czczym na drodze ułatwionej dyfuzji. Magnez jest również najintensywniej wchłaniany w górnym odcinku jelita cienkiego na drodze transportu aktywnego przy niskich stężeniach kationów w treści pokarmowej oraz na drodze prostej dyfuzji przy wysokich stężeniach. W górnym odcinku jelita cienkiego cynk jest również wchłaniany zgodnie z gradientem stężeń. Miedź wchłaniana jest głównie w żołądku i górnym odcinku jelita cienkiego, głównie na drodze mechanizmu transportu biernego iw niewielkiej części drogą czynną, wraz z aminokwasami w postaci kompleksów.