Всасывание в ЖКТ

Всасывание в различных отделах пищеварительного тракта

Интенсивность переноса веществ сильно различается в зависимости от отдела желудочно-кишечного тракта.

• Полость рта. Всасывание здесь ничтожно мало. Это объясняется тем, что пища находится во рту очень короткое время и еще не успевает расщепиться до мономеров. Тем не менее, некоторые лекарственные средства способны проникать через слизистую крайне быстро, что активно используется в медицине при их сублингвальном (под язык) применении.
• Желудок. Процесс всасывания носит незначительный характер. В кровоток проникают лишь вода с растворенными в ней минеральными солями, глюкоза и некоторые аминокислоты. При этом в желудке исключительно хорошо всасываются растворы этилового спирта (алкоголь).
• Тонкая кишка. Это основное место всасывания воды, электролитов и нутриентов. Данный процесс неразрывно сопряжен с гидролизом питательных веществ. Колоссальная эффективность достигается за счет огромной площади поверхности слизистой оболочки. На одном квадратном миллиметре слизистой располагается 30–40 ворсинок, а на апикальной мембране каждого энтероцита находится от 1700 до 4000 микроворсинок. В итоге на 1 мм² эпителия приходится 50–100 млн микроворсинок. Если учесть, что в организме около $10^{10}$ всасывающих клеток и $10^{15}$ соматических, получается, что одна кишечная клетка обеспечивает питанием сто тысяч других клеток организма.
• Толстая кишка. Главная задача этого отдела — обратное всасывание воды и формирование плотных каловых масс. В небольших количествах здесь также могут усваиваться глюкоза, аминокислоты и другие легко всасывающиеся вещества. Это клинически важно, так как делает возможным применение питательных клизм.

Механизмы клеточного транспорта

Транспорт веществ через мембраны энтероцитов реализуется несколькими принципиально разными путями.

1. Пассивный транспорт. Происходит без затрат клеточной энергии. Включает в себя простую диффузию (движущая сила — градиент концентрации растворенного вещества), осмос (перемещение молекул самого растворителя) и фильтрацию (перенос раствора через поры под воздействием гидростатического давления).
2. Облегченная диффузия. Также протекает без затрат энергии и строго по градиенту концентрации, но, в отличие от простой диффузии, требует участия специфических мембранных переносчиков.
3. Активный транспорт. Перемещение веществ против концентрационного или электрохимического градиента. Требует обязательной затраты энергии (АТФ) и участия мембранных насосов. Важнейший пример — поддержание градиента ионов $Na^+$ и $K^+$ между клеткой и межклеточной жидкостью. Ключевой фермент здесь — $Na^+$, $K^+$-АТФ-аза, которая обеспечивает энергией весь $Na^+$-зависимый транспорт нутриентов.
4. Эндоцитоз. Объединяет процессы фагоцитоза и пиноцитоза, с которыми тесно связано внутриклеточное пищеварение.
5. Трансцитоз. Прохождение вещества сквозь клетку транзитом: сначала захват путем эндоцитоза, затем транспорт в везикуле через цитоплазму и выделение наружу путем экзоцитоза. Трансцитоз почти не имеет значения для обычных нутриентов, но критически важен для переноса витаминов, ферментов, факторов иммунной защиты, а у новорожденных — для транспорта крупных белков материнского молока.
6. Персорбция. Перенос веществ не через сами клетки, а по межклеточным пространствам. Так проходит часть воды, электролитов и в меньшей степени белки (аллергены, антитела) и даже бактерии.

Роль моторики и внутрикишечного давления

Моторика кишечника играет важнейшую роль в усвоении пищи. Она не только создает необходимое внутрикишечное давление, но и обеспечивает постоянное обновление пристеночного слоя химуса. Это критически важно для эффективного гидролиза и контакта продуктов распада со слизистой.

Значение давления хорошо иллюстрирует следующий факт: если повысить внутрикишечное давление до 8–10 мм рт. ст., скорость всасывания раствора $NaCl$ из тонкой кишки увеличивается ровно в два раза. Это наглядно подтверждает роль процесса фильтрации.

Кроме того, скорость всасывания напрямую зависит от интенсивности кровоснабжения тонкой кишки. Наличие в просвете кишки продуктов пищеварения рефлекторно увеличивает приток крови к этому участку.

Насосная функция ворсинок

Слизистая оболочка способна к активным сокращениям, поскольку ворсинки и микроворсинки содержат собственные сократительные элементы. Ворсинки работают как своеобразный микронасос:

• При сокращении из центрального лимфатического сосуда ворсинки выдавливается лимфа, насыщенная всосавшимися веществами.
• При расслаблении специальные клапаны препятствуют возврату лимфы, что обеспечивает присасывающее действие центрального лимфатического сосуда.

Сокращения самих микроворсинок дополнительно усиливают процессы эндоцитоза.

Регуляция активности: В состоянии покоя (натощак) сокращения ворсинок редкие и очень слабые. Но как только в кишку поступает химус, ритм и сила сокращений резко возрастают. Этому способствуют механическое раздражение основания ворсинок и химическое воздействие экстрактивных веществ пищи, глюкозы, пептидов и аминокислот. Нервная регуляция этих сокращений осуществляется с участием метасимпатической нервной системы.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Физиологические механизмы и виды эндоцитоза
• Роль метасимпатической нервной системы в регуляции ЖКТ
• Принципы работы $Na^+$, $K^+$-АТФ-азы мембраны энтероцита
• Рефлекторная регуляция местного кровоснабжения кишечника
• Показания и механизм действия питательных клизм

Другие темы раздела «Пищеварение»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.