Pri žvečenju hrano človek premika po ustih z jezikom (s pomočjo receptorjev, ki zaznavajo okus, mehanske lastnosti in temperaturo hrane). IN ustne votline Za mehansko mletje hrane med žvečenjem so potrebni zobje. Čim temeljiteje je hrana v ustih zdrobljena, tem bolje je pripravljena, da jo predelajo prebavni encimi.
V ustih se hrana navlaži s slino, ki se izloča žleze slinavke. slina 98-99% sestoji iz vode.
- encimov, ki razgrajujejo kompleksne ogljikove hidrate v enostavni ogljikovi hidrati(na primer encim ptialin razgradi škrob v vmesni produkt, ki je drug encim maltaza pretvori v glukozo).
- snov mucin ki ne prehrambeni bolus spolzko;
- lizocim- baktericidna snov, ki delno razkuži hrano pred bakterijami, ki vstopajo v ustno votlino, in zdravi poškodbe ustne sluznice.
Slabo prežvečena hrana ovira delovanje prebavnih žlez in prispeva k razvoju želodčnih bolezni.
Iz ustne votline prehaja prehranski bolus v grlo, nato pa se potisne v požiralnik.
Hrana se skozi požiralnik premika zahvaljujoč peristaltika- valovite kontrakcije mišic stene požiralnika.
Sluz, ki jo proizvajajo žleze požiralnika, olajša prehajanje hrane.
Prebava v želodcu
Beljakovine in nekatere maščobe (na primer mlečna maščoba) se začnejo prebavljati v želodcu.
Nekaj časa encimi slinavke še naprej delujejo v hranilnem bolusu, prebavljajo sladkorje, nato pa je prehrambeni bolus nasičen z želodčnim sokom in v njem pride do prebave beljakovin pod vplivom želodčni sok.
Pomembna lastnost in pogoj učinkovita prebava v želodcu je kislo okolje(ker encimi želodčnega soka delujejo na beljakovine le pri telesni temperaturi in v kislo okolje).
Želodčni sok je kisel. Klorovodikova kislina, ki je del tega, aktivira encim želodčnega soka - pepsin, povzroča nabrekanje in denaturacijo (uničenje) beljakovin in spodbuja njihovo kasnejšo razgradnjo v aminokisline.
Med prebavo hrane se stene želodca počasi krčijo (peristaltika želodca), pri čemer se hrana pomeša z želodčnim sokom.
Odvisno od sestave in količine zaužite hrane traja njegovo bivanje v želodcu od 3 do 10 ur. Po predelavi encimov želodčnega soka prehranske mase po delih prehajajo iz želodca v dvanajsternik ( primarni oddelek tanko črevo) skozi odprtino, obdano s sfinktri.
Prebava v Tanko črevo
Najpomembnejši procesi prebave hrane potekajo v dvanajstniku. Prebava poteka tako v črevesni votlini (kavitarno) kot naprej celične membrane(parietalne), ki tvorijo ogromno resic, ki obdajajo tanko črevo.
Med procesom prebave, ki se začne v ustni votlini konča v Tanko črevo hrana doživi delovanje encimov in se pripravi na absorpcijo (absorpcija je prodiranje snovi iz prebavni trakt v notranje okolje telo – kri in limfa).
Sesalni aparat.
Pri otrocih otroštvo absorpcija poteka v želodcu in črevesju, ki imata gosto mrežo krvnih in limfnih žil. S starostjo se absorpcija v želodcu zmanjša, vendar je pri otrocih, starih 8-10 let, še vedno dobro izražena. Pri odraslih se v želodcu dobro absorbira le alkohol, manj vode in mineralne soli. Glavno mesto absorpcije hranil je tanko črevo, ki ima poseben sesalni aparat v obliki črevesnih resic.
Črevesne resice so mikroskopski izrastki sluznice tankega črevesa, skupaj ki doseže 4 milijone, je resica prekrita z enoslojnim epitelijem, njena votlina pa je napolnjena z mrežo krvnih in limfnih žil. Višina vilusa je 0,2-1 mm. 1 mm2 sluznice tankega črevesa vsebuje do 40 resic. Zaradi te strukture notranja površina tanko črevo doseže 4-5 kvadratnih metrov, to je približno dvakrat večja od površine telesa.
Produkti razgradnje hranil, ki se nahajajo v črevesni votlini, so od krvi in limfe ločeni z zelo tanko membrano. Sestavljen je iz ene plasti vilosnega epitelija in plasti celic kapilarne stene. Velika površina tankega črevesa in tankost membrane, skozi katero poteka absorpcija, močno olajšata in pospešita ta proces.
Sesalni mehanizem.
Absorpcija v prebavnem traktu je proces prenosa prebavnih produktov iz votline prebavnega trakta skozi žive celice resic, sten kapilar in sten limfnih žil v kri in limfo. V tem kompleksnem fiziološkem procesu delujeta predvsem dva mehanizma: filtracija in difuzija. Vendar prehoda razgradnih produktov hranil iz črevesja v kri in limfo ni mogoče pojasniti samo s fizikalnimi zakoni filtracije in difuzije.
Tako je dokazano, da ima epitelij črevesnih resic enosmerno prepustnost, torej omogoča prehajanje številnih snovi le v eno smer – iz črevesja v kri. Druga značilnost resic je njihova prepustnost le za nekatere, in ne za vse snovi. Končno je bilo ugotovljeno, da se glicerol in maščobne kisline, ki prehajajo skozi steno resic, sintetizirajo in tvorijo maščobe. Vse to kaže, da je absorpcija fiziološki proces, ki je določena z aktivno aktivnostjo celic črevesni epitelij.
Absorpcijo olajša tudi krčenje resic, v stenah katerih so gladkomišična vlakna, ki potekajo od baze resic do njenega vrha. Ko se ta vlakna skrčijo, se skrčijo tudi resice, ki iztisnejo limfo v limfne žile črevesne stene. Vračanje tekočine v resice preprečujejo zaklopke limfnih žil.
Ko se torej mišična vlakna sprostijo, se limfni pritisk zmanjša, kar olajša prehod hranilnih snovi iz črevesne votline v limfne žile resic. Občasno ponavljajoče se krčenje in sproščanje mišičnih vlaken resic spremeni v nenehno delujočo sesalno črpalko. Takšnih vilinskih črpalk je veliko; ustvarjajo močno silo, ki spodbuja pretok razgradnih produktov v limfo.
Absorpcija ogljikovih hidratov.
Ogljikovi hidrati se med prebavo razgradijo v monosaharide. Od ogljikovih hidratov ostanejo neprebavljene le vlaknine (celuloza). Ogljikovi hidrati se absorbirajo predvsem v obliki glukoze in deloma v obliki drugih monosaharidov (fruktoza, galaktoza). Absorpcijo ogljikovih hidratov spodbujajo vitamini skupin B in C. Ko se absorbirajo, ogljikovi hidrati vstopijo v kri kapilar resic in skupaj s krvjo, ki teče iz tankega črevesa, vstopijo v portalno veno, iz katere kri vstopi v jetra. .
Če je v tej krvi več kot 0,12 % glukoze, se odvečna glukoza zadrži v jetrih in pretvori v kompleksni ogljikovi hidrati- glikogen (živalski škrob), ki se odlaga v jetrnih celicah. Ko je v krvi manj kot 0,12 % glukoze, se glikogen, shranjen v jetrih, pretvori v glukozo in sprosti v kri. Glikogen se lahko odlaga tudi v mišicah.
Pretvorbo glukoze v glikogen olajša insulin, hormon trebušne slinavke. Povratni proces pretvorbe glikogena v glukozo se pojavi pod vplivom nadledvičnega hormona - adrenalina. Insulin in adrenalin sta produkta žlez notranje izločanje in vstopijo v jetra s krvjo.
Absorpcija beljakovin.
Beljakovine v tankem črevesju se razgradijo v aminokisline, ki jih v raztopljenem stanju zlahka absorbirajo resice. Tako kot ogljikovi hidrati se aminokisline absorbirajo v kri skozi stene venske kapilarne mreže resic.
Absorpcija maščob.
Maščoba se pod vplivom žolča in encima lipaze razgradi na glicerol in maščobne kisline. Glicerol je topen in se zlahka absorbira, maščobne kisline pa so netopne v vodi in se zato ne morejo absorbirati. Žolč se dostavi v tanko črevo veliko število alkalije. Maščobne kisline reagirajo z alkalijami in tvorijo mila (soli maščobnih kislin), ki se v kislem okolju raztopijo v prisotnosti žolčne kisline in se zlahka absorbirajo.
Toda za razliko od aminokislin in glukoze se produkti razgradnje maščob ne absorbirajo v kri, temveč v limfo, medtem ko se glicerin in milo pri prehodu skozi celice resic ponovno združita in tvorita tako imenovano nevtralno maščobo. Zato v limfne žile resic vstopajo kapljice novo sintetizirane maščobe in ne glicerol in maščobne kisline.
Absorpcija vode in soli.
Absorpcija vode se začne v želodcu, večinoma pa poteka v tankem črevesu in konča v debelem črevesu. Nekatere mineralne soli, raztopljene v vodi, se nespremenjene absorbirajo v kri. Kalcijeve soli se absorbirajo v kombinaciji z maščobnimi kislinami. Soli se absorbirajo tako v tankem kot v debelem črevesu.
Zaščitna (pregradna) funkcija jeter.
V procesu prebave v črevesju nastajajo strupene snovi. Še posebej veliko jih nastane v debelem črevesu, kjer pod vplivom bakterij pride do gnitja neprebavljenih beljakovin. Pri tem nastale strupene snovi (indol, skatol, fenol itd.) Absorbirajo stene debelega črevesa in vstopijo v kri.
Ne zastrupljajo pa telesa, saj se vsa kri, ki teče iz želodca, črevesja, vranice in trebušne slinavke, zbira v portalni veni in preko nje v jetra, v katerih se strupene snovi nevtralizirajo. V jetrih portalna vena razpade v mrežo kapilar, ki se zbirajo v jetrna vena. Torej, kri teče iz organov trebušna votlina, vstopi v splošni krvni obtok šele po prehodu skozi jetra.
Absorpcija je proces transporta prebavljenega hranila iz votline prebavil v kri, limfo in medceličnino.
Pojavlja se po celotnem prebavnem traktu, vendar ima vsak del svoje značilnosti.
V ustni votlini je absorpcija nepomembna, saj se tam ne zadržuje hrana, temveč nekatere snovi, npr. kalijev cianid, in zdravila (esencialna olja, validol, nitroglicerin itd.) se absorbirajo v ustni votlini in zelo hitro vstopijo v cirkulacijski sistem, mimo črevesja in jeter. Uporablja se kot način dajanja zdravilne snovi.
Želodec absorbira nekaj aminokislin, nekaj glukoze, vodo z mineralnimi solmi, raztopljenimi v njej, in precejšnjo absorpcijo alkohola.
Glavna absorpcija produktov hidrolize beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov poteka v tankem črevesu. Beljakovine se absorbirajo v obliki aminokislin, ogljikovi hidrati v obliki monosaharidov, maščobe v obliki glicerola in maščobnih kislin. Pri absorpciji v vodi netopnih maščobnih kislin pomagajo vodotopne žolčne soli.
Absorpcija hranil v debelem črevesu je zanemarljiva, tam se absorbira veliko vode, ki je potrebna za tvorbo blata, v majhnih količinah glukoze, aminokislin, kloridov, mineralnih soli, maščobnih kislin in v maščobi topnih vitaminov A, D, E, K. Snovi iz rektuma se tako absorbirajo enako kot iz ustne votline, tj. neposredno v kri, mimo portalnega cirkulacijskega sistema. Na tem temelji učinek tako imenovanih prehranskih klistirjev.
Kar zadeva druge dele prebavil (želodec, tanko in debelo črevo), snovi, ki se absorbirajo v njih, najprej vstopijo v portalne vene v jetra in nato v splošni krvni obtok. Limfna drenaža iz črevesja poteka skozi črevesne limfne žile v mlečno cisterno. Razpoložljivost ventilov v limfne žile preprečuje vračanje limfe v ožilje, kar torakalni kanal vstopi v zgornjo votlo veno.
Sesanje je odvisno od velikosti sesalne površine. Še posebej velik je v tankem črevesu in ga tvorijo gube, resice in mikrovili. Tako je za 1 mm2 črevesne sluznice 30 x 40 resic, za vsak enterocit pa 1700 x 4000 mikrovil. Vsaka resica je mikroorgan, ki vsebuje mišične kontraktilne elemente, krvne in limfne mikrožile in živčni končič.
Mikrovili so pokriti s plastjo glikokoliksa, sestavljenega iz mukopolisaharidnih niti, ki so medsebojno povezane s kalcijevimi mostički in tvorijo 0,1 μm debelo plast. To je molekularno sito ali mreža, ki zahvaljujoč negativni naboj hidrofilnost pa omogoča nizkomolekularnim snovem prehod skozi membrano mikrovil in preprečuje prehod visokomolekularnih snovi in ksenobiotikov skozi njo. Glikokaliks skupaj s sluzjo, ki pokriva črevesni epitelij, adsorbira iz črevesne votline hidrolitične encime, potrebne za hidrolizo hranil v votlini, ki se nato prenesejo na membrano mikrovil.
Veliko vlogo pri absorpciji igrajo kontrakcije resic, ki se na prazen želodec krčijo šibko, ob prisotnosti himusa v črevesju pa do 6 kontrakcij na minuto. Intramuralni sistem sodeluje pri uravnavanju kontrakcije vilusov. živčni sistem(submukozno, Meissnerjev pleksus).
Ekstraktivne snovi iz hrane, glukoza, peptidi in nekatere aminokisline povečajo krčenje resic. Kisla vsebina želodca spodbuja nastanek posebnega hormona vilikinina v tankem črevesu, ki po krvnem obtoku spodbuja krčenje resic.
Sesalni mehanizmi
Več vrst transportni mehanizmi.
1. Pasivni transport, vključno z difuzijo, filtracijo in osmozo.
2. Olajšana difuzija.
3. Aktivni prevoz.
Difuzija temelji na koncentracijskem gradientu snovi v črevesni votlini, v krvi ali limfi. Z difuzijo se voda prenaša skozi črevesno sluznico, askorbinska kislina, piridoksin, riboflavin in številna zdravila.
Filtracija temelji na gradientu hidrostatičnega tlaka. Tako se intraintestinalni tlak poveča na 810 mm Hg. poveča hitrost absorpcije raztopine iz tankega črevesa za 2-krat namizna sol. Povečana črevesna gibljivost spodbuja absorpcijo.
Pri prehodu snovi skozi polprepustno membrano enterocitov pomagajo osmotske sile. Če v prebavila vnesemo hipertonično raztopino katere koli soli (kuhinjska sol, Epsomova sol itd.), potem se po zakonih osmoze tekočina iz krvi in okoliških tkiv, tj. iz izotoničnega okolja, se bo absorbirala proti hipertonični raztopini, tj. v črevesje in delujejo čistilno. To je osnova delovanja solnih odvajal. Voda in elektroliti se absorbirajo vzdolž osmotskega gradienta.
Olajšana difuzija poteka tudi vzdolž koncentracijskega gradienta snovi, vendar s pomočjo posebnih membranskih nosilcev, brez porabe energije in hitreje kot preprosta difuzija. Tako se fruktoza prenaša z olajšano difuzijo.
Aktivni transport poteka proti elektrokemičnemu gradientu, tudi pri nizkih koncentracijah te snovi v črevesnem lumnu, s sodelovanjem nosilca in zahteva porabo energije. Najpogosteje se Na+ uporablja kot prenašalec, preko katerega se absorbirajo snovi, kot so glukoza, galaktoza, proste aminokisline, žolčne soli, bilirubin ter nekateri di- in tripeptidi.
Vitamin B12 in kalcijevi ioni se absorbirajo tudi z aktivnim transportom. Aktivni transport je izjemno specifičen in ga lahko zavirajo snovi, ki so kemično podobne substratu.
Aktivni transport je oviran pri nizkih temperaturah in pomanjkanju kisika. Na proces absorpcije vpliva pH okolja. Optimalen pH za absorpcijo je nevtralen.
Številne snovi se lahko absorbirajo z aktivnim in pasivnim transportom. Vse je odvisno od koncentracije snovi. Pri nizkih koncentracijah prevladuje aktivni transport, pri visokih koncentracijah pa pasivni transport.
Nekatere visokomolekularne snovi se prenašajo z endocitozo (pinocitoza in fagocitoza). Ta mehanizem je, da membrana enterocita obda absorbirano snov in tvori vezikel, ki je potopljen v citoplazmo in nato preide na bazalno površino celice, kjer se snov, zaprta v veziklu, sprosti iz enterocita. Ta vrsta transporta je pomembna pri prenosu beljakovin, imunoglobulinov, vitaminov, encimov pri novorojenčku. Materino mleko.
Nekatere snovi, na primer voda, elektroliti, protitelesa, alergeni, lahko prehajajo skozi medcelične prostore. Ta vrsta transporta se imenuje persorpcija.
Absorpcija poteka v celotnem prebavnem traktu, vendar z različno intenzivnostjo v različnih oddelkih. V ustni votlini je absorpcija dobro izražena, vendar zaradi kratkega zadrževanja hrane v njej praktični pomen nima. Zdravila se lahko absorbirajo, kar se pogosto uporablja v klinična praksa. Želodec absorbira vodo in topne mineralne soli, alkohol, glukozo in majhno količino aminokislin. Glavni del prebavnega trakta, kjer poteka absorpcija, je tanko črevo. Že 1-2 minuti po vstopu hranil v črevesje se pojavijo v krvi. Delna absorpcija se pojavi v debelem črevesu. Za mehanizem absorpcije (transport snovi) glejte poglavje 2.4. Po jedi se prekrvavitev v prebavnem traktu poveča za 30-130%, kar pospeši absorpcijo. Krčenje resic tankega črevesa prav tako pospeši proces absorpcije. Vsaka črevesna celica zagotavlja hranila približno 100.000 drugih telesnih celic. Opozorimo na nekatere značilnosti absorpcije posameznih hranil.
Sesanje vode poteka po zakonu osmoze. Hidrostatični tlak v prebavnem traktu spodbuja absorpcijo vode. Voda pride v prebavni trakt kot del hrane, tekočine (2-2,5 l) in izločkov prebavnih žlez (6-8 l), z blatom pa se izloči le 100-150 ml vode, torej skoraj vsa tekočina. se absorbira. Približno 60 % vode se absorbira v dvanajstniku in približno 20 % v ileumu.
Absorpcija mineralnih soli se lahko izvaja tako skozi črevesne epitelijske celice kot skozi medcelične kanale, primarno in sekundarno aktivno (po zakonih difuzije). Na primer, ioni N+ vstopajo v citoplazmo skozi apikalno membrano enterocitov v skladu z elektrokemičnim gradientom, transport teh ionov iz enterocitov v intersticij pa poteka skozi bazolateralne membrane enterocitov.
z uporabo Na/K črpalke, ki je tam nameščena. Tudi ioni N +, K + in SG se gibljejo po medceličnih kanalih po zakonih difuzije. Absorpcija kalcijevih ionov in drugih dvovalentnih kationov v tankem črevesu poteka veliko počasneje.
Absorpcija monosaharidov se pojavlja predvsem v tankem črevesu, polisaharidi in disaharidi se praktično ne absorbirajo v prebavila. Z največja hitrost glukoza se absorbira. Vstop monosaharidov iz votline tankega črevesa v kri se lahko izvede na različne načine Vendar ima med absorpcijo glukoze in galaktoze glavno vlogo od natrija odvisen mehanizem. V odsotnosti Na+ se glukoza absorbira 100-krat počasneje (in to le ob prisotnosti koncentracijskega gradienta).
Produkti hidrolitičnega razpada beljakovin absorbira v obliki prostih aminokislin, di- in tripeptidov. Glavni mehanizem absorpcije aminokislin v tankem črevesu je sekundarni aktivni - od natrija odvisen transport. Možna je tudi difuzija aminokislin po elektrokemijskem gradientu. Nepoškodovane beljakovinske molekule v zelo majhnih količinah se lahko absorbirajo v tankem črevesu s pinocitozo (endocitozo).
Absorpcija produktov razgradnje maščob. Mešane micele, ki nastanejo kot posledica interakcije monogliceridov, maščobnih kislin s sodelovanjem žolčnih soli, fosfolipidov in holesterola, vstopajo v membrane enterocitov, kjer se njihove lipidne komponente raztopijo v plazemska membrana in glede na koncentracijski gradient vstopajo v citoplazmo enterocitov. V črevesnih epitelijskih celicah pride do resinteze trigliceridov iz monogliceridov in maščobnih kislin na mikrosomih endoplazmatskega retikuluma. Iz novonastalih trigliceridov, holesterola, fosfolipidov in glikoproteinov nastanejo hilomikroni – drobni maščobni delci, zaprti v tanko beljakovinsko ovojnico. Hilomikroni se kopičijo v sekretornih veziklih, ki se združijo s stransko membrano enterocita in skozi nastalo luknjo izstopijo v medceličnino, od koder - v limfni sistem. Kratko- in srednjeverižne maščobne kisline so dobro topne v vodi in lahko difundirajo na površino enterocitov, ne da bi pri tem tvorile micele. Skozi črevesne epitelijske celice prodrejo neposredno v portalno kri.
Voda se začne absorbirati v želodcu, a ker hitro prehaja v črevesje, se njena glavna absorpcija zgodi v slednjem. V tem primeru absorbirana voda prehaja v kri.
Voda in mineralne soli so bistvenega pomena za telo, vendar dobite čisto vodo Vsako leto postaja vse težje. Eden od preproste možnosti Ustekleničena voda je na voljo za dostavo. Tako boste lahko nenehno pili čisto vodo, ne da bi izgubljali čas, da jo dobite.
Lahko se absorbira skozi črevesje ogromne količine vode (oseba ima 15-20 litrov na dan). Glavni mehanizem absorpcije vode so procesi osmoze, saj je osmotski tlak krvi višji od osmotskega tlaka himusa. Ko dobimo veliko količino slabo absorbiranih soli, na primer Na2SO4, MgSO4, se osmotski tlak v črevesju močno poveča in voda prehaja vanj iz krvi. Odvajalni učinek teh soli delno temelji na tem. Ne smemo pa pozabiti, da se vsebnost vode v črevesju lahko poveča ne le zaradi difuzije iz krvi skozi črevesno steno, temveč tudi zaradi povečanega izločanja črevesnega soka.
Večina snovi, ki se absorbirajo iz črevesja, preide v kri in limfo v obliki vodne raztopine. Če se topljenec hitro absorbira, raztopina postane hipotonična in voda hitro zapusti črevo. Če je absorpcija raztopljenih snovi počasna, potem vodo v črevesju zadržujejo soli, ki ohranjajo osmotsko ravnovesje med krvjo in črevesno vsebino. Na primer, iz izotonične raztopine ksiloze (4,5%) se voda ne absorbira po eni uri, čeprav v tem času izgine približno polovica sladkorja. Velike količine vode hitro prodrejo v črevesno svetlino in volumen črevesne vsebine se poveča. To kaže, da tudi z izotonične raztopine voda se ne more absorbirati, če so v njej raztopljene snovi (v v tem primeru ksiloza) prehajajo v kri počasneje kot soli iz krvi v črevo. Posledično se voda najhitreje absorbira iz hipotoničnih raztopin tistih snovi, ki hitro difundirajo skozi črevesno steno.
Absorpcija soli alkalijske kovine v kri poteka skozi črevesne epitelijske celice in ne skozi medcelične prostore. Hitrejša kot je difuzijska hitrost, hitreje se ion absorbira. Soli halogenvodikovih kislin se absorbirajo bolje kot sulfati ali karbonati.
Soli, zlasti natrijev klorid, lahko pod določenimi pogoji pretečejo iz krvi v črevo, včasih v zelo velikih količinah, kar izenači osmotski tlak med črevesno vsebino in krvjo. Intenzivnost absorpcije raztopine natrijev klorid narašča s koncentracijo do 1%. Absorpcija se ustavi, če se koncentracija raztopine natrijevega klorida poveča na 1,5 %. S tem in še več visoka koncentracija Raztopina natrijevega klorida deluje kot stimulans za izločanje črevesnega soka.
Kalcijeve soli se absorbirajo le v razmeroma majhnih količinah, tako da katera koli močno povečanje v krvi ni vsebnosti kalcija. IN Zadnja leta Dokazano je, da se kalcijeve soli najbolje absorbirajo, ko sočasno dajanje s hrano, ki vsebuje veliko maščob; pri tem nastane topna kalcijeva sol in maščobna kislina. Dejstva, pridobljena v poskusih z uporabo izotopov, so pokazala, da se železo absorbira v znatne količine le če telo to potrebuje.