Состав желудочного сока, сока поджелудочной железы, кишечного сока, желчи

Состав  желудочного сока, сока поджелудочной  железы, кишечного  сока, желчи. 

       Поступившая в желудок пища находится в  нем в течение несколькю часов  и лишь постепенно переходит в  кишечник. Желудок выполняет функцию  «пищевого депо», в котором содержится большой объем принятой пи щи. Здесь же происходят химические изменения некоторых питательных веществ под влиянием сока, выделяемого железами желудка. Железы желудка расположены в слизистой оболочке его дна, тела и привратника. Их протоки усеивают в виде мелких отверстий собранную в складки слизистую оболочку. В фундальной части желудка железы состоят главных, добавочных и обкладочных клеток. Добавочные клетки выделяют мукоидный секрет; главные клетки являются местом образования ферментов желудочного сока (в пользу этого свидетельствует факт быстро: переваривания главных клеток после смерти животного); обкладочные клетки выделяют соляную кислоту желудочного сока. Пилорические железы состоят только из главных и добавочных и не содержат обкладочных клеток (поэтому в соке, выделяемом пилорическими железами, не содержится соляной кислоты).  
Состав желудочного сока и расщепление пищи в желудке 
Чистый желудочный сок представляет собой бесцветную прозрачную жидкость кислой реакции. Желудочный сок содержит протеазы расщепляющие белки, и липазу, расщепляющую жиры. Протеазами являются пепсины (один из них образуется в главных клетках фундальных желёз, другой — в клетках пилорических желез), желатиназа и химозин. Пепсины выделяются клетками желудочного сока в неактивной форме — в виде так называемых пепсиногенов, которые превращаются в активные ферменты — пепсины под влиянием соляной кислоты желудочного сока. В желудочном пищеварении важная роль принадлежит соляной кислоте желудочного сока. Соляная кислота: 1) создает такую концентрацию водородных ионов в желудке, при которой пепсины максимально активны; 2) превращает пепсиногены в пепсины; 3) вызывает денатурацию и набухание белков и тем самым способствует их ферментативному расщеплению; 4) способствует створаживанию молока — превращению казеиногена под влиянием пепсинов и химозина в казеин. Жиры под влиянием липазы расщепляются на глицерин и жирные кислоты. У взрослых желудочная липаза имеет небольшое значение в пищеварении, так как действует только на эмульгированные жиры В желудке продолжается начавшееся в полости рта расщепление полисахаридов под влиянием ферментов слюны .Продолжительность и интенсивность их действия зависят от того, как скоро пища будет смешана с желудочным соком, соляная кислота которого прекращает действие птиалина и мальтазы слюны.

       Состав  и свойства поджелудочного сока. Чистый поджелудочный сок —бесцветная  прозрачная жидкость щелочной реакции, без запаха, состоящая

из неорганических и органических веществ. Из неорганических веществ

большое значение имеет двууглекислый натрий, присутствие которого и

обусловливает щелочность сока. Из органических —  главную массу

составляют  белки. Содержание органических веществ  колеблется от 0,5 до

8%; рН  поджелудочного сока колеблется  в пределах 8,71—8,98. Суточное

количество выделяемого сока у собаки равно от 500 до 850 мл (по данным

некоторых авторов  1000—1500 мл).

В состав поджелудочного сока входят протеазы, липазы, амилаза, нуклеаза

и другие ферменты. Амилаза, липаза, нуклеаза секретируются  в  активном

состоянии, протеазы — в форме зимогенов, для перехода в активное

состояние они нуждаются в воздействии  других ферментов. Центральное

место в процессе активации занимает трипсин, который активирует зимогены

почти всех панкреатических  ферментов  — трипсиногена,

химотрипсино-гена, проэластазу и зимоген фосфолнпазы А. В отличие от

всех  других зимогенов, активация которых  осуществляется трипсином,

физиологическим  активатором трипсиногена является фермент энтерокиназа,

вырабатываемый  слизистой  оболочкой  кишечника.    Этот   фермент был

открыт  Н.   П.   Шеповальниковым     в  лаборатории И. П. Павлова в 

1899 г.  Установлено, что местом наибольшей  активности этого фермента

является  двенадцатиперстная  кишка.  Трипсин  обладает  наибольшей

специфичностью  и  наибольшей  скоростью     гпдролизовать аргинин,

лизин, орнитин и др. Химотрипсин по сравнению   с трипсином обладает

более широкой субстратной специфичностью.  С  наибольшей скоростью он

гидроли-зует связи, образованные    карбоксильными    группами. В

поджелудочном соке в виде зимогена,  активируемого трипсином, содержится эластаза. Этот фермент обладает  более  широкой специфичностью   по сравнению с трипсином и химотрипсином. В соке содержатся в виде зимогенов карбоксипептидазы А и В, они гидролизу-ют   С-концевые  аминокислотные  остатки   в   молекулах белков и пептидов. В неактивном состоянии образуется в поджелудочной железе калликреин, при действии   на глобулин плазмы он освобождает    физиологически  активный  кинин. Активатором  прокалликреина    является трипсин,  но он способен

активироваться    и  спонтанно. Амилаза поджелудочного сока сходна по

своему  действию с амилазой слюны. Рибонуклеаза расщепляет РНК до 

нуклеотидов. Фосфолипаза наибольшую активность проявляет по отношению к фосфолипидам анионного характера. Липаза гидролизует жиры. Максимальное действие липазы на жиры проявляется при участии желчных кислот.  Оптимум  ее действия     соответствует рН = 7,0—8,6. Так же благоприятствует перевариванию жира  находящийся в  поджелудочном  соке двууглекислый натрий. Соляная кислота инактивирует липазу. Различные жиры расщепляются липазой с неодинаковой силой

Кишечный  сок тонкого кишечника - секрет Либеркюновых желез, которые встречаются во всем enteron и расположены среди складок. За сутки - 2-3 л, рН 7-7,6. Состав: жидкая часть + комочки слизи (основное количество ферментов).

Основные  вещества - ферменты.1 группа ферментов: протеолитические ферменты - карбоксипептидаза, лейцинаминопептидаза, аминодипептидаза, аминотрипептидаза: они действуют на полипептиды различной сложности и расщепляют их до аминокислот. Катепсин - действует на низкомолекулярные полипептиды - активен лишь в слабокислой среде (в дистальном отделе ЖКТ). Энтерокиназа (активирует трипсиноген), фосфатазы.2 группа ферментов: липолитические ферменты: липаза - активность меньше, чем у панкреатической липазы. Расщепляет жиры до глицерина и жирных кислот.3 группа ферментов: амилолитические ферменты: расщепляют дисахара до моносахаров.

Состав желчных кислот различных животных существенно различается. Почти все желчные кислоты в желчи человека и животных связаны с глицином или таурином. Желчные кислоты разрушаются в кишечнике под действием микробов, и конечные продукты их выделяются с калом. Однако подавляющая часть желчных кислот всасывается в проксимальной части кишечника, поступает в печень и вновь выделяется с желчью, совершая печеночно-кишечную циркуляцию. Например, у крысы весом 200 г циркулирует 25 мг желчных кислот, в течение суток теряется 5 мг и такое же количество заново синтезируется в печени. В организме человека циркулирует 3,6—5 г желчных кислот (Lindstedt, 1957), которые совершают за сутки 5—6 оборотов.Другой специфический компонент желчи — билирубин, образуется главным образом в ретикуло-эндотелиальной системе из гемоглобина. При выведении из крови в желчь билирубин соединяется с глюкуроновой кислотой и выделяется в кишечник в виде моно- и диглоюкуронида билирубина. Пигмент, так же как желчные кислоты, совершает печеночно-кишечную циркуляцию, но физиологическое значение циркуляции билирубина неясно. Среди органических компонентов желчи значителен удельный вес липидов, которые состоят главным образом из фосфолипидов и холестерина. Основным фосфолипидом желчи является лецитин, в небольшом количестве содержатся кефалин, лизолецитин, сфингомиэлин и фосфатидиловая кислота, а также триглицериды и свободные жирные кислоты. Концентрация фосфолипидов в желчи в несколько раз выше, чем в крови. Из веществ, входящих в состав желчи, большое внимание привлекает холестерин в связи с тем, что он является основой камней, образующихся в желчном пузыре человека. Желчь большинства животных способна растворять дополнительное количество холестерина и даже холестериновые камни, изъятые из организма людей. Желчь человека растворяет всего 15—20 мг% дополнительного холестерина, т. е. практически насыщена им. Холестерин желчи удерживается в растворенном состоянии, так как он входит в состав макромолекулярного комплексного соединения. Изучая химический состав комплекса обнаружили присутствие в его молекуле 7 молекул лицитина, связанных, видимо, с 1 молекулой пептида и составляющих ядро комплекса, вокруг которого группируются 39,8 мол. дезоксихолевой кислоты, 3,4 мол, холестерина и 0,57 мол. билирубина. Молекулярный вес липидного комплекса желчи находится в пределах 15000 — 335000. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пищеварение в тонком кишечнике.  

       Пищевые массы (химус) из двенадцатиперстной кишки  перемещаются в тонкий кишечник, где  продолжается их переваривание пищеварительными соками, выделившимися в двенадцатиперстную кишку. Вместе с тем, здесь начинает действовать и собственный кишечный сок, вырабатываемый либеркюновыми и бруннеровыми железами слизистой оболочки тонкой кишки. В кишечном соке содержится энтерокиназа, а также полный набор ферментов, расщепляющих белки, жиры и углеводы. Эти ферменты участвуют лишь в пристеночном пищеварении, так как в полость кишки они не выделяются. Полостное пищеварение в тонком кишечнике осуществляется ферментами, поступившими с пищевым химусом. Полостное пищеварение наиболее эффективно для гидролиза крупномолекулярных веществ. Пристеночное (мембранное) пищеварение, происходит на поверхности микроворсинок тонкой кишки. Оно завершает промежуточный и заключительный этапы пищеварения путем гидролиза промежуточных продуктов расщепления. Микроворсинки представляют собой цилиндрические выросты кишечного эпителия высотой 1 -2 мкм. Количество их огромно — от 50 до 200 млн на 1 мм2 поверхности кишки, что увеличивает внутреннюю поверхность тонкого кишечника в 300-500 раз. Обширная поверхность микроворсинок улучшает и процессы всасывания. Продукты промежуточного гидролиза попадают в зону так называемой щеточной каймы, образованной микроворсинками, где происходит заключительная стадия гидролиза и переход к всасыванию. Основными ферментами, участвующими в пристеночном пищеварении, являются амилаза, липаза и протеазы. Благодаря этому пищеварению происходит расщепление 80-90% пептидных и гликолизных связей и 55-60% - триглицеридов. 
Пристеночное пищеварение находится в тесном взаимодействии с полостным. Полостное пищеварение подготавливает исходные пищевые субстраты для пристеночного пищеварения, а последнее уменьшает объем обрабатываемого химуса в полостном пищеварении за счет перехода продуктов частичного гидролиза в щеточную кайму. Эти процессы способствуют наиболее полному перевариванию всех компонентов пищи и подготавливают их к всасыванию. 
Моторная деятельность тонкого кишечника обеспечивает перемешивание химуса с пищеварительными секретами и продвижение его по кишке благодаря сокращению круговой и продольной мускулатуры. При сокращении продольных волокон гладкой мускулатуры кишечника происходит укорочение участка кишки, при расслаблении — его удлинение. Такая периодичность обусловлена автоматией гладкой мускулатуры кишечника — способностью мышц периодически сокращаться и расслабляться без внешних воздействий. Сокращения круговой мускулатуры кишечника вызывают перистальтические движения, которые способствуют передвижению пищи вперед. По длине кишки одновременно движется несколько перистальтических волн. 
Сокращение продольных и круговых мышцрегулируется блуждающим и симпатическим нервами. Блуждающий нерв стимулирует моторную функцию кишечника. По симпатическому нерву передаются тормозные сигналы, которые снижают тонус мышц и угнетают механические движения кишечника. На моторную функцию кишечника оказывают влияние и гуморальные факторы: серотонин, холин и энтерокинин стимулируют движение кишечника.   
 
 
 
 
 

Пищеварение в толстых кишках. 

Переваривание пищи заканчивается в основном в  тонком кишечнике. Железы толстого кишечника  выделяют небольшое количество сока, богатого слизью и бедного ферментами. Низкая ферментативная активность сока толстого кишечника обусловлена малым количеством непереваренных веществ в химусе, поступающем из тонкого кишечника. Сокоотделение в этом отделе кишечника регулируется главным образом местными влияниями; механическое раздражение усиливает секрецию в 8-10 раз. Большую роль в жизнедеятельности организма и функций пищеварительного тракта играет микрофлора толстого кишечника, где обитают миллиарды различных микроорганизмов (анаэробные и молочные бактерии, кишечная палочка и др.). нормальная микрофлора толстого кишечника принимает участие в осуществлении нескольких функций: защищает организм от вредных микробов; участвует в синтезе ряда витаминов (витамины группы В, витамин К) и других биологически активных веществ; инактивирует и разлагает ферменты (трипсин, амилаза, желатиназа и др.), поступившие из тонкого кишечника, а также сбраживает углеводы и вызывает гниение белков. Движения толстого кишечника очень медленные, поэтому около половины времени, затрачиваемого на пищеварительный процесс (1-2 суток), идет на передвижение остатков пищи в этом отделе кишечника. 
В толстом кишечнике интенсивно происходит всасывание воды, вследствие чего образуются каловые массы, состоящие из остатков непереваренной пищи, слизи, желчных пигментов и бактерий. Опорожнение прямой кишки (дефекация) осуществляется рефлекторно. 
Изменения кишечного содержимого в толстых кишках 
Для переваривания пищи толстая кишка имеет весьма небольшое значение, так как пища почти полностью переваривается и всасывается уже в тонкой кишке, за исключением лишь некоторых веществ, например растительной клетчатки. Переваривание происходит в толстой кишке под действием ферментов пищеварительных соков, выделившихся в верхних участках пищеварительного тракта. В толстых кишках находится богатая бактерийная флора, вызывающая сбраживание углеводов и гниение белков. При происходящем под влиянием бактерий в толстых кишках расщеплении клетчатки освобождается содержимое растительных клеток, которое подвергается воздействию ферментов кишечного сока, расщепляется и частично всасывается. Под влиянием вызывающих гниении бактерий в толстых кишках происходит разрушение невсосавшихся аминокислотой и других продуктов переваривания белка. При этом образуется ряд ядовитых для. организма соединений: индол и другие, которые, всасываясь в кровь, способны вызывать интоксикацию организма. Эти вещества обезвреживаются в печени.  В толстых кишках происходит сгущение поступающего в них содержимого вследствие всасывания воды. Здесь образуется кал, который имеет плотную консистенцию. В процессе формирования каловых масс большое значение имеют плотные вещества кишечного сока, а именно комочки слизи, которые склеивают частицы

непереваренных  остатков пищи. 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Всасывание  продуктов переваривания  пищи.

 
        Всасыванием называется процесс поступления в кровь и лимфу различных веществ из пищеварительной системы. Кишечный эпителий является важнейшим барьером между внешней средой, роль которой выполняет полость кишечника, и внутренней средой организма (кровь, лимфа), куда поступают питательные вещества. Всасывание представляет собой сложный процесс и обеспечивается различными механизмами: фильтрацией, связанной с разностью гидростатического давления в средах, разделенных полупроницаемой мембраной; диффузией веществ по градиенту концентрации; осмосом, требующим затрат энергии, поскольку он происходит против градиента концентрации. Количество всасывающихся веществ не зависит от потребностей организма (за исключением железа и меди), оно пропорционально потреблению пищи. Кроме того, слизистая оболочка органов пищеварения обладает способностью избирательно всасывать одни вещества и ограничивать всасывание других. Способностью к всасыванию обладает эпителий слизистых оболочек всего пищеварительного тракта. Например, слизистая полости рта может всасывать в небольшом количестве эфирные масла, на чем основано применение некоторых лекарств. В незначительной степени способна к всасыванию и слизистая оболочка желудка. Вода, алкоголь, моносахариды, минеральные соли могут проходить через слизистую желудка в обоих направлениях. Наиболее интенсивно процесс всасывания осуществляется в тонком кишечнике, особенно в тощей и подвздошной кишке, что определяется их большой поверхностью, во много раз превышающей поверхность тела человека. Поверхность кишечника увеличивается наличием ворсинок, внутри которых находятся гладкие мышечные волокна и хорошо развитая кровеносная и лимфатическая сеть. Интенсивность всасывания в тонком кишечнике составляет около 2-3 л в 1 час. Углеводы всасываются в кровь в основном в виде глюкозы, хотя могут всасываться и другие гексозы (галактоза, фруктоза). Всасывание происходит преимущественно в двенадцатиперстной кишке и верхней части тощей кишки, но частично может осуществляться в желудке и толстом кишечнике, 
Белки всасываются в кровь в виде аминокислот и в небольшом количестве в виде полипептидов через слизистые оболочки двенадцатиперстной и тощей кишок. Некоторые аминокислоты могут всасываться в желудке и проксимальной части толстого кишечника. Жиры всасываются большей частью в лимфу в виде жирных кислот и глицерина только в верхней части тонкого кишечника. Жирные кислоты нерастворимы в воде, поэтому их всасывание, а также всасывание холестерина и других липоидов происходит лишь при наличии желчи. Вода и некоторые электролиты проходят через мембраны слизистой оболочки пищеварительного канала в обоих направлениях. Вода проходит путем диффузии, и в ее всасывании большую роль играют гормональные факторы. Наиболее интенсивное всасывание происходит в толстом кишечнике. Растворенные в воде соли натрия, калия и кальция всасываются преимущественно в тонком кишечнике по механизму активного транспорта, против градиента концентрации.    
 
 

Список  литературы

1. Агаджанян Н.А., Тель Л.З., Циркин В.И., Чеснокова С.А. Физиология., СОТИС, 1998.

2. Мамонтов С.Г. Биология (Учеб. пособие) М., Дрофа, 1997.

3. Оке  С. Основы нейрофизиологии М., 1969.

4. Сидоров  Е.П. Общая биология М., 1997.

5. Фомин Н.А. Физиология животных и человека М., 1992.

6. Файтельберг Р.О. Всасывание в пищеварительном аппарате М, 1960.